Основні способи обробки поверхонь та сучасні Т-системи для їх реалізації

Це, у свою чергу, змінює принципи побудови структур технологічних процесів у бік поширення принципу концентрації складу технологічних операцій.

Особливо важливі такі зміни в умовах одиничного та дрібносерійного виробництв. Така концентрація за наявності сучасних комп'ютерних систем підготовки виробництва (проектування технології, підготовки керуючих програм тощо) значно підвищує продуктивність праці, зменшує потребу у виробничих площах та робітниках.

2.2 Технологічні можливості Т-системи як об'єднання технологічних можливостей її елементів - верстат, інструмент, пристрій

Як відомо, технологічна операція - це частина технологічного процесу, що виконується на одному робочому місці. У свою чергу, робоче місце - це частина виробничої площі, на якій розміщено технологічне обладнання, частина конвеєра та на обмежений час заготовки, пристрої та інструменти [1].

Кожне таке робоче місце і є спеціалізованою Т-системою для реалізації технологічної операції.

Технологічні можливості такого робочого місця (ТМРМ) визначають можливості виконання певної множини технологічних переходів (реалізацію певних способів обробки поверхонь) з використанням множини пристроїв, різальних та допоміжних інструментів.

Таким чином, технологічні можливості робочого місця як Т-системи треба розглядати як об'єднання множин технологічних властивостей верстата Мв, пристрою МП та інструментів Мін:

. (2.1)

У зв'язку з цим ТМРМ не можна розглядати як дещо постійне. Модернізація обладнання, створення нових більш досконалих пристроїв та інструментів їх розширюють, тобто множини Мв, МП та Мін поповнюються новими елементами.

З іншого боку, формула 2.1 визначає потенційні ТМРМ, оскільки передбачає всі можливі пересічення (формула 2.2) складових множин:

.(2.2)

Матеріалізація кожного i-го варіанта (ТМРМi) такого пересічення, створена у виробничих умовах з використанням певних елементів множин МвiМв, Мпi Мп та Мінi Мін, є спеціалізацією робочого місця на виконання конкретної технологічної операції у певний період часу.

Найбільш інтегрованим показником, що має відношення до складових елементів усіх зазначених вище множин, можна вважати технологічні переходи, які реалізують певні способи обробки.

Діючий стандарт (ГОСТ 3.1702-72 “Правила записи операций и переходов. Обработка резанием“) передбачає певні коди та ключові слова для їх запису у технологічній документації. Деякі з них подані у таблиці 2.1.

Таблиця 2.1

Ключові слова та коди технологічних переходів

Код	Ключове слово	Код	Ключове слово	Код	Ключове слово
04	Гравірувати	17	Підрізати	28	Стругати
05	Довести	18	Полірувати	29	Суперфінішувати
06	Довбати	19	Притерти	30	Точити
08	Загострити	21	Протягти	31	Хонінгувати
10	Зенкерувати	22	Розвернути	32	Шевінгувати
12	Накатати	24	Розкотити	33	Шліфувати
13	Нарізати	25	Розсвердлити	34	Цекувати
14	Обкатати	26	Розточити	35	Центрувати
16	Відрізати	27	Свердлити	36	Фрезерувати

Використовуючи коди технологічних переходів, можна досить просто зробити таблиці відповідності до них верстатів, пристроїв та інструментів.

Таким чином, створюється інформаційна база, що дає уяву про технологічні можливості робочих місць, а це, у свою чергу, забезпечить правильне формування складу технологічних операцій при проектуванні технологічних процесів.

Крім цього, ключові слова технологічних переходів можуть бути використані при формулюванні текстів самих переходів для запису у технологічну документацію.

2.3 Металорізальні верстати

2.3.1 Класифікація металорізальних верстатів

Класифікація металорізальних верстатів передбачає основну та додаткові ознаки.

Основна ознака класифікації характеризує множину технологічних способів обробки, що реалізуються на верстаті.

Цей принцип класифікації свого часу був запропонований експериментальним науково-дослідним інститутом металорізальних верстатів (у російській абревіатурі - ЭНИМС) і використовується у багатьох сучасних позначеннях верстатів.

Згідно з ним всі верстати, що виготовляють серійно, поділені на 10 груп, кожна з яких, у свою чергу, містить 10 типів (див. таблицю 2.2) [6].

Позначення моделі верстата складається із цифр та літер.

Перша цифра позначає групу верстата, а друга - його тип. Наступні цифри вказують на основні технічні характеристики верстата (наприклад, максимальний діаметр прутка, що може бути оброблений, або висоту центрів для токарних верстатів). Між цифрами можуть бути літери, які вказують на те, що верстат має певні вдосконалення - модернізацію у порівнянні з базовою моделлю.

Наприклад, верстат моделі 1Б140. Перша цифра - 1 показує, що верстат належить до токарної групи. Літера “Б” означає, що конструкція модернізована. Друга цифра 1 вказує на те, що верстат належить до одношпиндельних автоматів, а останні дві цифри - “40” позначають максимальний діаметр круглого прокату, який можна обробити на верстаті.

Верстат моделі 2150: цифра 2 показує, що верстат належить до групи 2 (свердлильно-розточувальна); друга цифра “1” - вертикально-свердлильний верстат; 50-максимально можливий діаметр свердла, мм.

Верстат 3740 - плоскошліфувальний із круглим столом діаметром 400 мм.

Відповідність способів обробки (технологічних переходів) для основних груп верстатів наведена у таблиці 2.3.

Таблиця 2.2

Класифікація металорізальних верстатів (фрагмент)

Назва верстата	Група	Тип верстата
		0, 1, 2	3	4, 5	6	7
Токарні	1	Автомати та напівавтомати	Револьверні	Карусельні	Гвинторізні та лоботокарні	Багаторізцеві та копіювальні
Свердлильні та розточувальні	2	Настільні та вертикальні	Напівавтомати	Радіальні та координатні	Розточувальні
Шліфувальні, полірувальні, для загострення	3	Кругло- та безцентрово-шліфувальні	Для обдирання	Поздовжньо-шліфувальні	Для загострення	Плоско-шліфувальні
Електрофізичні та електрохімічні	4		Електрохімічні			Електро-ерозійні, ультразвукові
Для обробки зубців та різі	5	Різенарізні	Зубофрезерні		Різефрезерні	Зубо-оздоблювальні
Фрезерні	6	Вертикальні консольні	Поздовжні одностійкові	Вертикальні безконсольні
Стругальні, довбальні, протяжні	7	Поздовжньо-стругальні	Поперечно-стругальні	Горизонтально-протяжні	Вертикально-протяжні

Таблиця 2.3

Відповідність технологічних переходів та груп верстатів

Код	Ключове слово	Група верстата
		1	2	3	4	5	6	7	8
04	Гравірувати						Х
05	Довести	Х
06	Довбати					Х	Х	Х
08	Загострити			Х
10	Зенкерувати	Х	Х				Х
12	Накатати	Х
13	Нарізати	Х	Х			Х
14	Обкатати	Х				Х
16	Відрізати	Х			Х		Х		Х
17	Підрізати	Х	Х				Х
18	Полірувати	Х		Х	Х
19	Притерти	Х	Х	Х		Х
21	Протягти							Х
22	Розвернути	Х	Х				Х
24	Розкотити	Х
25	Розсвердлити	Х	Х				Х
26	Розточити	Х	Х				Х
27	Свердлити	Х	Х				Х
28	Стругати					Х		Х
29	Суперфінішувати	Х
30	Точити	Х
31	Хонінгувати		Х
32	Шевінгувати					Х
33	Шліфувати			Х
34	Цекувати	Х	Х				Х
35	Центрувати	Х	Х				Х
36	Фрезерувати						Х

“Х” позначає, що відповідність існує.

У зв'язку зі збільшенням на ринку верстатів закордонного виробництва, для яких вищенаведена класифікація не є обов'язковою, їх позначення можуть суттєво відрізнятися. У таких випадках для визначення групи та типу верстата треба використовувати його паспортні дані.

Додаткові ознаки класифікації, що характеризують верстати:

а) за ступенем універсальності:

- універсальні для обробки різних за формою та розмірами поверхонь заготовок (токарно-гвинторізні, фрезерні, свердлильні тощо);

- широкого призначення для виконання певних операцій при обробці різних заготовок (фрезерно-центрувальні, багаторізцеві тощо);

- спеціалізовані для обробки заготовок одного найменування або конструктивно подібних, але різних розмірів (колінчасті вали, труби та ін.);

- спеціальні для обробки певної заготовки або виконання типової операції (обробка ребордів вагонних коліс);

б) клас верстата за ступенем точності:

- нормальної точності “Н”;

- підвищеної точності “П” ;

- високої точності “В”;

- особливо високої точності “А”;

- майстер-верстати “С” (з похибкою обробки до 1 мкм).

Подальший розвиток прецизійного машинобудування викликає необхідність засвоєння випуску ще більш точних верстатів класів “Т”(з похибкою обробки до 0,3 мкм) та класу “К” (з похибкою обробки до 0,1 мкм).

в) за ступенем автоматизації:

- з ручним керуванням;

- напівавтомати;

- автомати;

- верстати з ЧПК -- CNC (Computer Numerical Control).

Ці верстати дуже часто у позначенні моделі мають літеру “Ф” та цифру. Літерно-цифрове позначення має такий сенс:

- Ф1 - означає, що верстат обладнаний системою цифрової індексації положення робочих органів;

- Ф2 - позиційною системою керування за двома координатами послідовно;

- Ф3 - контурною системою керування за двома координатами одночасно;

- Ф4 - за чотирма координатами тощо.

Наприклад, верстат 16К20Ф3 - це верстат токарно-гвинторізний з висотою центрів 200 мм, оснащений контурною системою ЧПК.

Самі системи числового керування мають такі різновиди:

- Hand Numerical Control (HNC) - системи, що дозволяють вводити інформацію в ручному режимі за допомогою клавіатури на панелі керування та зберігати її у пам'яті системи;

- Speiher Numerical Control (SNC) системи, що передбачають вводити керуючу інформацію із зовнішніх носіїв та зберігати її у пам'яті системи;

- Direct Numerical Control (DNC) системи, що дозволяють керувати не тільки декількома верстатами одночасно, але і допоміжними системами виробництва (транспортуванням, механізованими складами, проводити облік часу роботи та простоїв тощо).

Подальша деталізація технологічних можливостей верстата, технічна та економічна оцінка доцільності його використання для виконання технологічної операції включає такі показники, як габарити робочої зони, кількість інструментів, потужність двигуна, значення частот обертання шпинделя, значення подач, габаритні розміри, маса тощо і проводиться на підставі паспортних даних або з довідників.

За цими показниками сучасні металорізальні верстати дозволяють проводити обробку заготовок із розмірами від десятих часток міліметра до десятків метрів, можуть розміщувати десятки інструментів, що змінюються автоматично під час роботи, мають від одного до 8 і більше шпинделів, габаритні розміри у десятки метрів та масу сотні тонн (наприклад, верстат 1А592 має ширину 25,5 м та важить 780 тонн). Деякі можливості використання сучасних верстатів показані на рисунках 2.1-2.3.

Рисунок 2.1 - Обробка валика на автоматі поздовжнього точіння

На верстатах-автоматах поздовжнього точіння заготовкою, як правило, служить пруток або бунт дроту. На рисунку 2.1 показані ескіз деталі дуже невеликих розмірів та послідовність обробки її поверхонь. Час обробки становить близько 10 секунд.

а) б)

Рисунок 2.2 - Багаторізцева обробка

На рисунку 2.2 подані схеми обробки на багаторізцевих верстатах шківа (з використанням супортів поперечної подачі) та вала (з використанням супортів поздовжньої та поперечної подач.

Виготовлення такого шківа можна здійснити і на багатошпиндельному верстаті (див. рисунок 2.3а).

а)

б)

Рисунок 2.3 - Багатошпиндельна обробка

На рисунку 2.3б показана схема токарної обробки зубчастого колеса.

Таким чином, сучасні верстати дають великі можливості забезпечувати як точність, так і необхідну продуктивність реалізації технологічних процесів.

2.4 Металорізальні інструменти

2.4.1 Класифікація металорізальних інструментів

За характером роботи інструменти поділяють на різальні, штампувальні та вимірювальні.

При виконанні технологічних переходів в операціях механічної обробки використовують різальні інструменти, при обробці тиском - штампувальні, а при виконанні допоміжних переходів або в контрольних операціях - вимірювальні інструменти.

Найбільш поширеними є різальні інструменти таких типів: різці, осьовий інструмент (свердла, зенкери, зенківки, розвертки), фрези, абразивний інструмент, протяжки, інструмент для зубчастих коліс, слюсарний інструмент. Розподілимо їх умовно на групи, подібні до груп верстатів (див. таблицю 2.4).

Таблиця 2.4

Класифікація металорізальних інструментів за групами

Номер групи	Назва різального інструмента
1	Різці (див.рисунок 2.4)
2	Осьовий інструмент (свердла, зенкери, зенківки, цеківки, розвертки, а також комбінований із них інструмент) (див.рисунок 2.5)
3	Абразивний інструмент
4	Інструмент для способів ППД
5	Довбачі для зубчастих коліс, шевери
6	Фрези (див.рисунок 2.6)
7	Протяжки
8	Слюсарний інструмент (зубила, напилки, шабери тощо)

Відповідність цих інструментів щодо множини технологічних переходів наведена у таблиці 2.5.

Рисунок 2.4 - Основні типи токарних різців:

1 - прохідний відігнутий;

2 - прохідний прямий;

3 - підрізний; 4 - для контурного точіння;

5 - розточувальний прохідний;

6 - розточувальний підрізний;

7, 8 - для нарізання різі;

9, 10 - для точіння канавок та відрізання;

11 - радіусний (галтельний);

12 - для розточування канавок

Рисунок 2.5 - Основні типи осьового інструмента: а) свердло; б) зенківка; в) зенкери; г) машинна розвертка; д) конічна розвертка; ж) мітчик

Рисунок 2.6 - Основні типи фрез та їх технологічні можливості

Таблиця 2.5

Відповідність технологічних переходів та груп різальних інструментів

Код	Ключове слово	Група різальних інструментів
		1	2	3	4	5	6	7	8
04	Гравірувати						Х
05	Довести			Х
06	Довбати	Х				Х
08	Загострити			Х
10	Зенкерувати		Х
12	Накатати				Х
13	Нарізати	Х
14	Обкатати				Х
15	Обпиляти								Х
16	Відрізати	Х
17	Підрізати	Х
18	Полірувати			Х
19	Притерти			Х
21	Протягти							Х
22	Розвернути		Х
23	Розвальцювати				Х
24	Розкотити								Х
25	Розсвердлити		Х
26	Розточити	Х
27	Свердлити		Х
28	Стругати	Х
29	Суперфінішувати			Х
30	Точити	Х
31	Хонінгувати			Х
32	Шевінгувати					Х
33	Шліфувати			Х
34	Цекувати		Х
35	Центрувати		Х
36	Фрезерувати						Х

“Х” позначає, що відповідність існує.

Крім класифікації інструментів за призначенням щодо виконання певної множини технологічних переходів, їх можна додатково класифікувати за такими ознаками:

- кількість різальних кромок (одно - або багатолезові);

- конструкція (суцільний, збірний або комбінований);

- матеріал різальної частини.

Розглянемо деякі з цих ознак більш досконано.

З усього різноманіття різальних інструментів до однолезових можна віднести лише декілька з них - різці (див. рисунок 1.18), зубила, шабери (див рисунок 1.10).

Усі інші інструменти, як правило, мають декілька різальних кромок, що одночасно підвищує і продуктивність, і точність обробки.

За конструкцією різальні інструменти можна поділити на:

- суцільні, тобто повністю виготовленні з одного матеріалу.

Суцільними виготовляють слюсарний інструмент (зубила, напилки тощо), свердла, фрези, розвертки, протяжки та їм подібні інструменти невеликого розміру;

- збірні, тобто такі, що мають корпусний елемент та різальну частину, що приєднана до нього нерознімними методами складання (зварювання, напаювання) або механічним кріпленням (див. рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 - Різець з механічним кріпленням різальної пластини: 1 - корпус різця (державка); 2 - підкладна пластина; 3 - гвинт кріплення підкладної пластини; 4 - різальна пластина; 5 - гвинт кріплення різальної пластини

Зварювання, наприклад, тертям найчастіше використовують при виготовленні осьового інструмента. При цьому різальну частину приварюють до хвостовика з конструкційної сталі.

Напаюванням виготовляють токарні різці, різноманітні фрези, зенкери тощо. Як припій використовують сплави на основі міді.

Механічне кріплення здійснюють в інструментах, що оснащені багатогранними пластинами (звичайно від 3 до 6 граней), виготовленими з кераміки, твердих та надтвердих сплавів.

Така конструкція інструментів дозволяє знизити їх собівартість за рахунок того, що значно зменшуються витрати дорогих інструментальних матеріалів для різальної частини.

Комбінований інструмент призначений для реалізації за один робочий хід декількох способів обробки, наприклад, свердло-зенкер-цеківка (див. рисунок 2.8а) або для одночасної обробки декількох поверхонь - триступінчастий зенкер (див. рисунок 2.8б).

Комбінований інструмент також може бути як суцільним, так і збірним.

а) б)

Рисунок 2.8 - Деякі конструкції комбінованого інструмента

Яку б конструкцію не мав різальний інструмент, він обов'язково має різальну частину, виготовлену із спеціального інструментального матеріалу.

Сучасні інструментальні матеріали призначені для обробки великого різноманіття матеріалів заготовок на різних етапах обробки: від чорнових до оздоблювальних.

Правильний вибір конструкції різальних інструментів та призначення матеріалу їх різальної частини є однією з найважливіших задач технолога .

2.4.2 Сучасні інструментальні матеріали для металорізальних інструментів

Різальна частина інструмента під час роботи піддається зношенню, тепловим впливам і силовим навантаженням. Тому інструментальний матеріал повинен мати високу твердість, теплостійкість, зносостійкість, достатню міцність та ударну в'язкість.

Твердість інструмента повинна значно перевищувати твердість матеріалу заготовки.

До інструментальних матеріалів належать сталі, тверді сплави, мінералокераміка і надтверді матеріали (див. таблицю. 2.6).

Таблиця 2.6

Інструментальні матеріали

Сталі	Тверді сплави	Мінералокераміка	Надтверді матеріали
Вуглецеві	WC-Co WC-TiC-Co WC-TiC-Ta-Co	AL2 O3 SiC	Алмаз, Ельбор (кубічний нітрид бору)
Леговані
Швидкорізальні

Властивість матеріалу зберігати необхідну твердість при високій температурі називається теплостійкістю (червоностійкістю). Під впливом високої температури під час різання твердість інструмента знижується і може виявитися недостатньою для здійснення різання. Від теплостійкості залежить допустима швидкість різання. Ударна в'язкість необхідна для інструментів ударної дії.

Технологічні властивості деяких марок інструментальних матеріалів наведені у таблиці 2.7.

Таблиця 2.7

Властивості інструментальних матеріалів

Матеріал	Марка	Твердість	Теплостійкість,0С	Орієнтовна швидкість різання, м/хв
Вуглецева сталь	У10А	HRC 61-63	150-250	15-18
Легована сталь	ХВГ	HRC 62-64	250-350	До 25
Швидкорізальна сталь	Р18	HRC 63-66	600-650	До 100
Твердий сплав	Т15К6, ВК8	HRA 87-92	1000	До 1000
Мінерало-кераміка	ЦМ-332	HRA 87-92 (HV 22500)	1200	До 1500
Ельбор	Ельбор	HV90700	1500	До 1500
Алмаз штучний	АСБ	HV98700	600	До 300

Вуглецеві інструментальні сталі (ДСТ 1435-90) містять 0,65-1,35% C. Вони маркуються літерою “У” і однією-двома цифрами: У7-У13, У7А-У13А. Літера “У” позначає, що сталь вуглецева, число показує вміст вуглецю в десятих частках відсотка, літера “А” позначає, що сталь високоякісна, тобто зі зниженим змістом шкідливих домішок, сірки і фосфору.

Приклад розшифрування сталі марки У10А: сталь вуглецева, високоякісна, містить 1,0% вуглецю.

Вуглецеві інструментальні сталі мають високу твердість, міцність, добре шліфуються, дешеві і недефіцитні.

Найбільш поширене їх використання наведено у таблиці 2.8.

Леговані інструментальні сталі (ДСТ 5950-73) звичайно містять 0,9-1,4% С. Сумарний вміст легуючих елементів (Cr, W, Mn, Si,

V і ін.) не перевищує 5%. Усі сталі цієї групи роблять високоякісними.

Таблиця 2.8

Використання вуглецевих сталей

Марка сталі	Типове призначення
У7,У7А,У8,У8А	Зубила, клейма, ножиці, штампи, інструмент для обробки деревини
У9,У9А,У10,У10А, У11,У11А	Мітчики, свердла, розвертки, ножівки
У12,У12А,У13,У13А	Напилки, інструмент для гравіювання

Висока твердість і зносостійкість визначаються процентним вмістом вуглецю. Легування використовується головним чином для підвищення прогартовування, а також для збереження дрібного зерна, міцності і в'язкості.

Сталі даної групи маркуються цифрами і літерами. На початку марки цифра показує середній вміст вуглецю в десятих частках відсотка. Відсутність цифри означає, що вміст вуглецю становить близько 1%. Літери за цифрами - відповідний легуючий елемент, цифра за літерою - середній вміст цього елемента в цілих відсотках. Відсутність цифри означає, що даного елемента міститься ~ 1%. При маркуванні використовують такі літерні позначення легуючих елементів: В - вольфрам; Г - марганець; К - кобальт; М - молібден; Н - нікель; С - кремній; Т-титан; Ф-ванадій; Х-хром.

Приклад розшифрування сталі марки ХВГ: сталь інструментальна, легована, високоякісна, містить ~ 1% вуглецю, ~ 1% хрому, ~ 1% вольфраму, ~ 1% марганцю.

Сталі марок Х, У2Ф, 13Х, ХВСГ, 9ХС, ХВГ використовують для виготовлення плашок, розверток, мітчиків, шаберів та інших інструментів, що працюють при швидкостях різання до 25 м/хв.

Швидкорізальні сталі мають більш високу теплостійкість (550-650⁰С).

Швидкорізальні сталі (ДСТ 19265-73) містять 0,7-1,5% C, до 18% W та інші елементи. У позначенні марок наявна літера Р (від англ. слова «Rapid»), що в перекладі означає “швидкий”.

Цифри за цією літерою показують середній вміст вольфраму, який є основним легуючим елементом, тому що забезпечує високу теплостійкість.

Приклад розшифрування сталі Р18: сталь швидкорізальна, високоякісна, містить 18% вольфраму.

За останні роки все більшого поширення набувають безвольфрамові сталі М6Ф1, М6Ф3, М5Ф1С, М5Ф1С4 та ін.

Із швидкорізальних сталей виготовляють фасонні різці, свердла, фрези, у тому числі для обробки зубчастих коліс, тощо.

Тверді сплави являють собою сплави карбідів тугоплавких металів з кобальтом, що є своєрідним зв'язуванням. Тверді сплави мають високу твердість, зносостійкість і теплостійкість до 1000 ⁰С.

При цьому вони мають меншу ударну в'язкість і теплопровідність у порівнянні зі швидкорізальними сталями. Тверді сплави випускають у вигляді пластинок різних форм і розмірів, виготовлених методом порошкової металургії.

Промисловість випускає три групи вольфрамових твердих сплавів (ДСТ 3882-74): ВК - вольфрамові, ТК - титановольфрамові і ТТК - титанотанталовольфрамові.

Крім того, існує ще група безвольфрамових твердих сплавів на основі карбідів інших сполук титану з додаванням молібдену, нікелю та інших тугоплавких металів.

Однокарбідні тверді сплави виготовляють на основі карбіду вольфраму і називають вольфрамовими (група ВК). У марках ВК2, ..., ВК30 літера К означає кобальт Co, а цифра показує його вміст у відсотках. Друга складова таких сплавів - карбід вольфраму WC.

Приклад розшифрування сплаву ВК8: 8% Co + 92% WC.

Сплави цієї групи найміцніші. Зі збільшенням вмісту кобальту підвищується опір сплаву ударним навантаженням, але зменшується його зносостійкість. Застосовуються однокарбідні сплави для обробки чавуну, нержавіючих сталей, кольорових металів і їхніх сплавів, неметалевих матеріалів.

Гранична теплостійкість цих матеріалів визначається початком інтенсивного окиснювання карбідів, тобто температурою 950-1000 ⁰С.

Двокарбідні тверді сплави містять карбіди вольфраму та титану і називаються титановольфрамовими (група ТК).

У марках Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4 цифри після літери Т означають відсоток карбіду титану TiС, літера К - Co, цифра після літери К- процентний вміст кобальту, інше - карбіди вольфраму WC.

Приклад розшифрування сплаву Т5К10: 5% TiС + 10% Co + + 85% WC.

Сплави цієї групи більш зносостійкі, але менш міцніші за сплави групи ВК. Їх застосовують при обробці вуглецевих і легованих конструкційних сталей.

Гранична теплостійкість цих матеріалів визначається початком інтенсивного окиснювання карбідів, тобто температурою 1100-1150⁰С.

Трикарбідні тверді сплави у порівнянні зі сплавами групи ТК включають карбіди танталу і називаються титанотанталовольфрамовими (група ТТК).

У марках ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9 цифра перед літерою К показує сумарний вміст карбідів титану і танталу, після літери К - вміст Co, інше - WC.

Так, сплав ТТ8К6 містить: 8% (TiС+TaС)+6%Co+86%WC.

Сплави цієї групи мають високу міцність і застосовуються при обробці жароміцних сталей і сплавів, титанових сплавів.

При призначенні матеріалу різальної частини інструмента, оснащеного твердим сплавом, технолог повинен враховувати, що для чорнової обробки вміст кобальту має бути максимальним, а для чистової - навпаки.

Тверді сплави випускають у вигляді багатогранних пластин, які закріплюють на різальному інструменті паянням або механічним кріпленням.

Мінералокераміка створена на основі окису алюмінію (99%) з додаванням легуючих елементів. До неї належать марки ЦМ-332, ВШ-75, ВОК 60 тощо.

Ці матеріали широко застосовуються для чистових і фінішних операцій при обробці сталевих і чавунних заготовок підвищеної міцності (наприклад, вибілений чавун).

Штучні та природні алмази масою 0,2-0,85 карата закріплюють на інструменті механічним способом або напаюванням.

Алмази застосовують для виготовлення абразивного інструмента, для чистового точіння заготовок з кольорових металів і сплавів, пластмас та інших неметалевих матеріалів, обробки твердих сплавів, а також інструмента для ППД.

Алмаз не дуже теплостійкий матеріал (до 600 ?С). При більшому нагріванні він перетворюється на графіт.

Галузь застосування алмазних інструментів обмежується високою адгезією до заліза, що є причиною його низької зносостійкості при точінні сталей і чавунів.

Кубічний нітрид бору (КНБ), відомий за назвами Ельбор-Р, Композит, Боразон, Кубоніт та Гексаніт-р, застосовують для виготовлення різальної частини різців, фрез тощо.

Випускається у вигляді пластин круглої форми діаметром до 30 мм і довжиною до 8 мм. Маючи хімічну інертність до вуглецю і заліза, КНБ успішно використовується при обробці сталей і чавунів. КНБ за твердістю наближається до алмаза і приблизно вдвічі перевершує його за теплостійкістю (1600 ?С).

При фінішній обробці таким інструментом заготовок із чавуну або загартованих сталей високої твердості досягається шорсткість поверхні, що відповідає шліфуванню.

Значного підвищення працездатності інструмента (від 1,5 до 3 разів) можна досягти нанесенням на різальну частину тонкого (5-10 мкм) шару спеціального покриття.

Найбільш поширеними є одно-та багатошарові покриття не тільки на основі карбідів, нітридів та карбонітридів титану, а і на основі сполук інших тугоплавких металів(Nb, Ta, Cr, Zr, Mo) та їх композицій (TiZrN, TiAlCN, TiMoN, TiAlN, TiMoCN тощо).

Такі покриття наносять шляхом осадження із газової фази на робочі поверхні різальної частини методами CVD (метод хімічного осадження - Chemical Vapour Deposition) та PVD (метод фізичного осадження - Physical Vapour Deposition).

Метод CVD практично не має обмежень марок покриттів за їх хімічним складом.

Для зменшення негативного впливу на властивості інструментальних матеріалів високої температури (до 1100 °С), яка необхідна для методу CVD, використовують метод МТ-CVD із зменшеною до 800°С температурою реалізації.

Для нанесення покриття електрофізичними способами існують спеціальні установки типу “Булат”.

2.4.3 Типова конструкція та геометрія різальної частини токарного прохідного різця

Токарний прохідний різець у загальному випадку має два основних елементи: робочу різальну частину (головку) I та державку II (див. рисунок 2.9). Різальна частина приєднана до державки одним із способів, розглянутих у п.2.4.

Рисунок 2.9 - Типова конструкція токарного прохідного різця

Державка може бути квадратною, прямокутною, круглою тощо і призначена для установки та закріплення різця на верстаті.

Різальна частина безпосередньо виконує процес різання і складається з таких елементів (див. рисунок 2.9).

Передня поверхня 1 - поверхня, по якій сходить стружка.

Головна задня поверхня 2 - поверхня, що звернена до заготовки з боку її необробленої поверхні.

Допоміжна задня поверхня 5 - поверхня, що звернена до заготовки з боку її обробленої поверхні.

Головна різальна кромка 3 - лінія перетину передньої та головної задньої поверхонь.

Допоміжна різальна кромка 6 - - лінія перетину передньої та додаткової задньої поверхонь.

Вершина різця 4 - перетин головної та додаткової різальних кромок. Вершина різця може бути гострою або заокругленою певним радіусом. Наявність радіуса на вершині дозволяє зменшити шорсткість обробленої поверхні.

Перелічені елементи мають не тільки токарні різці, а також інші різальні інструменти.

Розглянуті поверхні і різальні кромки після загострювання різця по передній та задніх поверхнях розміщені під певними кутами.

Ці кути створюють необхідну геометрію різальної частини для забезпечення продуктивності та якості процесу обробки заготовки.

Кути розглядають у певній системі координат, яка пов'язана з кінематикою процесу різання.

У теорії різання кути різця та інших інструментів розглядають у таких системах координат [15]: статичній ССК (див. рисунок 2.10), інструментальній ІСК та кінематичній КСК.

Основна площина (ОП) - площина, паралельна напрямкам поздовжньої S_пр та S_п поперечної подач [8].

Для токарних різців із прямокутною державкою за основну площину беруть площину, що проходить через його основу.

Площина різання (ПР) - площина, що проходить через головну різальну кромку.

Рисунок 2.10 - Статична система координат

Головна січна площина (N-N) - площина, перпендикулярна до проекції головної різальної кромки на основну площину.

Допоміжна січна площина (N₁ -N₁) - площина, перпендикулярна до проекції допоміжної різальної кромки на основну площину.

Кути різальної частини токарного різця в ССК показані на рисунку 2.11.

Ці кути поділяють на головні та допоміжні. Кожний із них має свою назву та умовне позначення літерою грецького алфавіту - г, б, ц, л та за необхідності (для допоміжних кутів) ще і цифровий індекс.

Головний передній кут г (або просто передній кут) вимірюють у головній січній площині (N-N) між слідами передньої поверхні та площини, що є перпендикулярною до сліду площини різання ПР.

Цей кут має значний вплив на процес різання, тому що його значення суттєво впливає на силу деформації шару матеріалу, що зрізається. Із збільшенням кута г сила зменшується і навпаки.

Головний задній кут б вимірюють у головній січній площині (N-N). Це кут між слідом площини різання ПР та головною задньою поверхнею.

Кут б призначений для зменшення тертя між заготовкою та головною задньою поверхнею різця, що, у свою чергу, зменшує зношення інструмента по ній. Але, з іншого боку, збільшення кута б зменшує міцність різця.

Рисунок 2.11 - Кути токарного різця у статичній системі координат

Допоміжний задній кут б₁ вимірюють у допоміжній січній площині (N₁ -N₁) між допоміжною задньою поверхнею та площиною, що проходить через допоміжну різальну кромку перпендикулярно до основної площини ОП.

Цей кут призначений для зменшення тертя між обробленою поверхнею заготовки та допоміжною задньою поверхнею різця, що, у свою чергу, зменшує сили різання.

Головний кут у плані ц - це кут між проекцією головної різальної кромки на основну площину та напрямком подачі.

Цей кут суттєво впливає на шорсткість обробленої поверхні та сили різання. Його зменшення приводить до зменшення шорсткості поверхні, але сила різання, що діє у радіальному напрямку (Ру), збільшується, що знижує точність обробки та може викликати вібрації у Т-системі.

Додатковий кут у плані ц₁ - це кут між проекцією додаткової різальної кромки на основну площину та напрямком, зворотнім стосовно напрямку подачі.

Його зменшення приводить до зменшення шорсткості поверхні і одночасного підвищення міцності вершини різця.

Кут нахилу головної різальної кромки л вимірюють у площині різання (ПР) між головною різальною кромкою та лінією, проведеною через вершину різця паралельно основній площині.

Кут л може бути додатним (із знаком «+»), від'ємним (із знаком «-») або дорівнювати “0” (див. рисунок 2.12), що впливає на напрямок сходження стружки.

Рисунок 2.12 - Кут нахилу головної різальної кромки л

Якщо вершина різця є найвищою точкою головної різальної кромки, то кут л додатний, і стружка сходить у напрямку подачі. Якщо л = 0, то стружка сходить по осі різця, а якщо кут л від'ємний, тобто вершина різця є найнижчою точкою головної різальної кромки, то стружка сходить у напрямку, зворотному напрямку подачі.

Ці особливості необхідно брати до уваги при проектуванні різальних інструментів, що працюють на автоматичному обладнанні (верстати з ЧПК, верстати-автомати та напівавтомати, автоматичні лінії тощо), де процес обробки робітник тільки контролює без впливу на нього. А стружка може пошкодити не тільки оброблену поверхню, а і сам різальний інструмент.

2.4.4 Основні параметри режимів різання та типові схеми їх визначення

Процес обробки заготовок різальними інструментами характеризується деякою множиною параметрів, які узагальнено називаються режимами різання.

Обробка [14] - дія, спрямована на зміну властивостей предмета праці (заготовки) при виконанні технологічного процесу.

До властивостей оброблюваного предмета праці або його поверхонь належать розміри, форма, твердість, шорсткість та ін.

Залежно від виду застосовуваної енергії для впливу на заготовку вона може бути механічною, термічною, хімічною, електричною й ін.

Механічна обробка - обробка тиском або різанням. Обробка різанням - обробка, що полягає в утворенні нових поверхонь відділенням поверхневих шарів матеріалу з утворенням стружки (див. рисунок 2.13).

Стружка - деформований і відділений у результаті обробки різанням поверхневий шар матеріалу заготовки.

Обробка різанням характеризується вилученням із заготовки шару матеріалу (припуску), що знімається різальним інструментом, з метою досягнення заданих властивостей обробленої поверхні.

Рисунок 2.13 - Схема обробки різанням: 1 - лезо; 2 - заготовка; 3 - стружка; 4 - головна різальна кромка; 5 - допоміжна різальна кромка

Процес обробки різанням характеризується певною множиною параметрів, що називають режимами різання. Серед них найважливішими можна назвати:

- глибину різання t;

- швидкість головного руху різання V (швидкість різання);

- подачу S.

Глибиною різання t, мм, називається шар матеріалу, що знімається із заготовки при виконанні технологічного переходу в операції за один робочий хід інструмента.

При цьому розглядають оброблювальну та оброблену поверхні.

Оброблювальна поверхня [14] - поверхня, що підлягає впливу процесу обробки (поверхня 1 на рисунку 2.14).

Оброблена поверхня - це поверхня, утворена після впливу процесу обробки, після зняття стружки (поверхня 2 на рисунку 2.14).

Залежно від умов обробки під глибиною різання t розуміють:

- половину різниці діаметрів оброблювальної та обробленої поверхні при точінні (див. рисунок 2.14а);

- ширину b канавки при її прорізанні (див. рисунок 2.14б);

- половину діаметра свердла (див. рисунок 2.14в);

- половину різниці діаметрів бобишки та отвору при підрізанні торця цеківкою (див. рисунок 2.14г);

- відстань між оброблювальною та обробленою поверхнями при фрезеруванні (див. рисунок 2.14д,е).

Існують й інші схеми визначення глибини різання, які досить досконало розглянуті у багатьох довідниках з технології машинобудування.

Визначення другої складової режиму різання розглянемо на прикладі кінематичної схеми точіння зовнішньої циліндричної поверхні на токарному верстаті (див. рисунок 2.15).

Головний рух різання D_r (головний рух) - прямолінійний поступальний або обертальний рух заготовки або різального інструмента, що відбувається з найбільшою швидкістю у процесі різання.



а) б)

в) г)

д) е)

Рисунок 2.14 - Типові схеми визначення глибини різання t

Рисунок 2.15 - Кінематична схема процесу точіння: 1 - напрямок швидкості результуючого руху різання; 2 - напрямок швидкості головного руху різання; 3 - напрямок швидкості руху подачі; 4 - робоча площина; 5 - різець; 6 - заготовка; 7,8 - оброблювальна та оброблена поверхні

Швидкість головного руху різання V - швидкість розглянутої точки різальної кромки або заготовки в головному русі вимірюється для лезової обробки у м/хв, а для абразивної обробки - у м/с.

Рух подачі D_s - прямолінійний або обертальний рух різального інструмента або заготовки, швидкість якого менше швидкості головного руху різання, призначений для того, щоб поширити відділення зрізуваного шару матеріалу на всю оброблювальну поверхню.

Рух подачі може бути безперервним (точіння, свердління та ін.) або переривчастим. Переривчастий рух подачі може відбуватися в перервах процесу різання, наприклад, при струганні.

Залежно від напрямку руху розрізняють такі рухи подачі: поздовжнє (рисунок 2.8 а, в, г) або поперечне (рисунок 2.14 б).

Можна здійснювати одночасний рух подачі у поздовжньому і поперечному напрямках. Наприклад, під час такого комбінованого руху можна сформувати при точінні конічну або фасонну поверхню.

Швидкість руху подачі v_s - швидкість розглянутої точки різальної кромки або заготовки в русі подачі.

Подача S - відношення відстані, пройденої розглянутою точкою різальної кромки або заготовки уздовж траєкторії цієї точки в русі подачі, до відповідної кількості циклів або визначених часток циклу іншого руху під час різання.

Під циклом руху розуміють повний оберт, хід або подвійний хід різального інструмента чи заготовки. Часткою циклу може бути частина оберту, що відповідає кутовому кроку зубів різального інструмента, наприклад, поворот фрези на кут (див. рисунок 2.16б). Під ходом розуміють рух в один бік при зворотно-поступальному русі (див. рисунок 2.16в).

У зв'язку з цим розрізняють такі види подачі:

- подача на оберт S_o (S), мм/об - подача, що відповідає одному оберту заготовки або інструмента (див. рисунок 2.16 а);

- подача на зуб S_z , мм/зуб - подача, яка відповідає повороту інструмента або заготовки на один кутовий крок _ф зубів різального інструмента, наприклад, фрези (див. рисунок 2.16б). При цьому S_о = S_zz, де z - кількість зубів різального інструмента;

- подача на хід S_Х, мм/хід - подача, що відповідає одному ходу інструмента або заготовки;

- подача на подвійний хід S_2Х, мм/подв. хід - подача, що відповідає одному подвійному ходу заготовки або інструмента.

а) б) в)

Рисунок 2.16 - Види подачі: а) подача на оберт при точінні S_o; б) подача на зуб при фрезеруванні S_z; в) подача на подвійний хід при струганні S_2х; 1 - оброблювальна поверхня; 3 - оброблена поверхня

Подачу на хід або подвійний хід визначають у тих випадках, коли під час обробки заготовка або інструмент здійснюють неодноразовий зворотно-поступальний рух (при струганні, довбанні, шліфуванні та деяких інших видах обробки). При обертальному головному русі різання швидкість різання можна підрахувати за формулою

м/хв,

де D - діаметр оброблювальної поверхні при точінні, обробленої - при розточуванні, діаметр свердла або фрези, мм, тощо;

n - частота обертання заготовки або різального інструмента, об/хв.

Для цього випадку до параметра режиму різання додатково входить n об/хв.

Швидкість руху подачі V_s (хвилинна подача S_хв).

V_s = Sn = S_хв (мм/хв),

де S = S_о (мм/об).

При фрезеруванні V_s = S_оn = S_z zn,

де S_z - подача на зуб, мм/зуб; z - кількість зубів фрези.

На верстатах фрезерної групи для налагодження зазначається хвилинна подача.

Значення подачі, що записують у технологічних операційних картах, повинно відповідати дійсному значенню подачі на верстаті, тому що значення подачі використовують при технічному нормуванні часу виконання операції.

2.5 Пристрої для обробки заготовок

2.5.1 Класифікація пристроїв

Пристроєм називається допоміжне оснащення, яке використовують у технологічному процесі з метою підвищення точності обробки, складання, контролю тощо, зменшення трудомісткості та поліпшення умов праці робітників.

За цільовим призначенням пристрої поділяють на такі групи [6, 16, 17]:

- верстатні - для установки і закріплення заготовок під час обробки. Ці пристрої поділяють на токарні, фрезерні, свердлильні тощо;

- верстатні - для установки і закріплення робочих інструментів (див. рисунок 2.17). До них відносять патрони для свердел, багатошпиндельні свердлильні головки, перехідні втулки Морзе тощо. Для багатоцільових верстатів із ЧПК існують побудовані за модульним принципом системи закріплення різальних інструментів. Такі пристрої також називають допоміжними інструментами;

- складальні - пристрої, що використовують при складанні виробів;

- контрольні - для контролю якості як після окремих операцій, так і для фінішного контролю виробів;

- для захоплення, переміщення та перевертання важких, а в автоматизованих виробництвах і легких заготовок.

За ступенем спеціалізації пристрої поділяють на:

- універсальні (УП), які використовують в одиничному i дрібносерійному виробництвах. До них відносять (див. рисунок 2.18) токарні патрони, машинні лещата, обертові столи, ділильні головки тощо. За допомогою таких пристроїв обробляють заготовки широкої номенклатури та діапазоном розмірів;

г)

д)

Рисунок 2.17 - Допоміжний інструмент:

а) установка свердла без допоміжного інструмента;

б) установка свердла через перехідну втулку;

в) установка свердла у свердлильному патроні;

г) цанговий патрон з набором цанг;

д) уніфікована система допоміжного інструмента для

установки та закріплення різального інструмента на

багатоцільовому верстаті

а) конструкція та загальний вигляд трикулачкового токарного патрона

б) машинні лещата ручні в) поворотні машинні лещата

г) поворотний стілд) ділильна головка

Рисунок 2.18 - Універсальні пристрої

- спеціалізовані пристрої. Це пристрої, які призначені для установки заготовок приблизно одного конструктивного типу. При цьому їх конструкція дозволяє використовувати змінні встановлювальні елементи. Такі пристрої використовують в умовах середньосерійного типу виробництва. Конструкція таких пристроїв передбачає використання механізованих затискних елементів;

- спеціальні пристрої. Вони призначені для встановлення заготовки при виконанні певної технологічної операції. Найбільше такі пристрої використовують в умовах великосерійного та масового виробництва. Практично всі вони оснащені механізованими (під дією стиснутого повітря, мастила тощо) приводами затискних механізмів.

Окремо із спеціальних треба виділити пристрої системи універсально-збірних пристроїв (УЗП). Їх компонують із взаємозамінних стандартних універсальних елементів, що входять до певного комплекту УЗП.

До складу такого комплекту входять різноманітні встановлювальні, закріплюючі, базові елементи тощо, з яких і складають спеціальний пристрій (рисунок 2.19а).

Один комплект УЗП, наприклад, УЗП-8, включає 4100 таких елементів, з яких одночасно можна складати до 50 пристроїв середньої складності. Час обертання (використання у виробництві пристроїв, зібраних з комплекту УЗП) не перевищує 10 - 14 робочих днів.

Сучасні системи УЗП дозволяють створювати пристрої для верстатів практично всіх груп - токарної, свердлильної, фрезерної, а також для виконання складання, зварювальних робіт тощо.

Такі пристрої дуже ефективні в умовах одиничного та дрібносерійного виробництв.

У всіх спеціалізованих та спеціальних верстатних пристроях можна виділити такі основні групи елементів:

- встановлювальні, призначені для базування заготовок;

- затискні, призначені для закріплення заготовки;

- силоутворюючі, призначені для створення сили закріплення;

- корпуси, призначені для розміщення та закріплення всіх інших елементів пристрою;

- допоміжні елементи для зміни положення заготовки, наприклад, ділильні диски.

а) елементи для встановлення заготовки

б) елементи для закріплення заготовок (прихвати)

в) базові елементи

Рисунок 2.19 - Елементи УЗП та пристрій, зібраний із них

2.5.2 Встановлювальні елементи верстатних пристроїв

Тип встановлювального елемента залежить від форми та розмірів поверхні технологічної бази заготовки.

Для встановлення заготовок на площину (встановлювальна, напрямна або опорна бази) використовують опорні штирі та пластини (див. рисунок 2.20).

Рисунок 2.20 - Встановлювальні елементи для площин: а) штир з плоскою головкою; б) штир з радіусною головкою; в) штир з рифленою головкою ; г, д, е) пластини

Штирі з рифленою та радіусною головками використовують для чорнових баз, а штирі із плоскою головкою та пластини - для чистових баз.

Для технологічних баз у вигляді циліндричних поверхонь використовують призми (для зовнішніх поверхонь) і різноманітні оправки (для внутрішніх поверхонь), див. рисунок 2.21.

а) види призм

б) приклади установки заготовок 1 з використанням призм 2

в) оправка жорстка г) оправка розтискна

Рисунок 2.21 - Призми та оправки

У розтискних оправках заготовка 2 базується та закріплюється за рахунок деформації у радіальному напрямку пружних елементів (на рисунку 2.21г це тарілчасті пружини 4), що деформуються за рахунок сили W на штоці 5. При обробці заготовок типу “вал” на більшості операцій технологічними базами є центрові отвори.

У цих випадках використовують центри різних конструкцій, а також за необхідності рухомі або нерухомі люнети (див. рисунки 2.22-2.23).

Центри у загальному випадку поділяють на жорсткі та обертові.

Жорсткі центри використовують як центри, що встановлюють у шпиндель токарного верстата, а обертові - у його задню бабку.

Для підвищення точності обробки використовують плаваючий центр (рисунок 2.22г), конструкція якого дозволяє центру 3 переміщуватися у корпусі 4 в осьовому напрямку до контакту лівого торця заготовки із правим торцем корпуса 4. Зворотний рух центра 3 здійснює пружина, що розміщена в корпусі.

а) види жорстких центрів для встановлення заготовки із внутрішнім центровим отвором та зовнішнім конусом

б) обертовий центр на підшипниках кочення

в) плаваючий центр

Рисунок 2.22 - Види центрів

Для передавання крутного моменту, необхідного для обробки, використовують хомутики, центри з рифленням на конічній поверхні, повідкові патрони (див. рисунок 2.23) тощо.

а) б) в)

Рисунок 2.23 - Елементи для передавання крутного моменту: а) хомутик; б) центр з рифленням; в) повідковий патрон та хомутик (1 - корпус патрона; 2 - палець (поводок) для обертання хомутика)

Для підвищення жорсткості заготовки типу “вал” (за певних умов L/D ? 12) використовують люнети, які можуть бути рухомі або нерухомі (див. рисунок 2.24).

а) з двома опорами; б) з чотирма опорами

в) у патроні та люнеті

Рисунок 2.24 - Конструкції люнетів та схема їх використання

На рисунку 2.24в показана схема обробки шийки колінчастого вала при його встановленні у чотирикулачковому патроні та нерухомому люнеті. Така схема дозволяє також обробляти і правий торець заготовки.

При обробці корпусних заготовок як технологічні бази часто використовують попередньо оброблені площину і два отвори. При цьому для площини використовують штирі із плоскою головкою або пластини, а в отвори вставляють пальці. Один із пальців виконують циліндричним, а другий - зрізаним (див. рисунок 2.25).

а) б) в)

г) д)

Рисунок 2.25 - Типи пальців та схеми встановлення заготовок: а) циліндричний гладкий; б) циліндричний з буртиком; в) циліндричний змінний; г) базування заготовки на площину і два пальці; д) базування заготовки на дві площини і зрізаний палець

2.5.3 Затискні та силоутворюючі елементи пристроїв

Затискні елементи призначені для закріплення заготовки з силою, що забезпечує можливість обробки. Як правило, вони являють собою прихвати (планки), на які діє сила, що генерується силоутворюючим елементом (приводом).

Приводи за своєю конструкцією можуть бути гвинтовими, ексцентриковими, важільними та комбінованими з цих простих (див. рисунок 2.26) тощо. За ступенем автоматизації їх поділяють на ручні, механізовані, автоматизовані та автоматичні.

Механізовані приводи передбачають, що сила створюється стиснутим повітрям або мастилом, електродвигунами тощо.

а) б)

в) г) д)

Рисунок 2.26 - Види силових приводів пристроїв: а) гвинтовий привід для безпосереднього затиску заготовки; б) важільно-гвинтові приводи; в) поршневий пневмопривід; г) діафрагмовий пневмопривід; д) автоматизований затиск заготовки пружинами при свердлінні

2.5.4 Основні принципи призначення пристроїв для виконання операції

При виборі варіанта конструкції пристрою необхідно враховувати:

- тип виробництва;

- технічні вимоги на виготовлення деталі;

- кількість деталей та строки їх виготовлення;

- форму та розміри технологічних баз.

В одиничному i дрібносерійному виробництвах широко застосовують універсальні пристрої (патрони, лещата, ділильні універсальні головки, поворотні столи тощо), а також спеціальні пристрої, створені на базі комплектів УЗП.

У середньосерійному виробництві перевагу треба надавати спеціалізованим пристроям, які мають змінні встановлювальні елементи, а також можуть бути оснащені механізованими приводами.

У великосерійному i масовому виробництвах застосовують головним чином спеціальні пристрої, які скорочують допоміжний і основний час більше, ніж універсальні, при більш високій точності.

Вибір пристроїв повинен базуватися на аналізі витрат на реалізацію технологічного процесу у встановлений проміжок часу при заданій кількості виробів. Аналіз витрат повинен передбачати порівняння варіантів пристроїв, що відповідають однаковим вимогам i забезпечують вирішення однакових завдань у конкретних виробничих умовах.

При виборі системи пристрою доцільно використовувати рекомендації ГОСТ 14.305-86 “Правила выбора технологической оснастки».

Остаточне рішення щодо системи та конструкції пристрою треба приймати на підставі техніко-економічного обґрунтування.

Питання для самоперевірки

1. Що входить до складу Т-системи механічної обробки?

2. З яких елементів складаються технологічні можливості робочого місця?

3. Як класифікуються металорізальні верстати?

4. До яких типів належать верстати груп 1, 2, ...., 9?

5. Як класифікуються металорізальні верстати за ступенем універсальності?

6. Як класифікуються металорізальні верстати за ступенем точності?

7. Як класифікуються металорізальні верстати за ступенем автоматизації?

8. Як класифікуються металорізальні верстати з ЧПК?

9. Наведіть класифікацію металорізальних інструментів.

10. Назвіть основні типи токарних різців.

11. Назвіть основні типи осьового інструмента.

12. Назвіть основні типи фрез.

13. Що таке комбінований інструмент?

14. Назвіть сучасні інструментальні матеріали та межі їх доцільного використання.

15. Типова конструкція токарного різця.

16. Елементи різальної частини токарного різця.

17. Назвіть кути різальної частини токарного різця.