Фролов ЭМ.Технология изготовления деталей машин

заготовки в приспособлении осуществляется промышленным роботом. Приспособления могут также быть установлены не на станках, а на спутниках, автоматически устанавливае­ мых на станок из магазинов-накопителей. ГПС для производства комплектов, в которых обрабатываются различные заготовки сбороч­ ного узла или детали, применяются в услови­ ях единичного и мелкосерийного произ­ водств. В этих условиях обрабатываются свы­ ше 80 % деталей машиностроения. В таких ГПС заготовки обрабатываются минимальны­ ми партиями вплоть до поштучной обработки. Следовательно, в таких ГПС должны приме­ няться приспособления, автоматически пере­ налаживаемые или заменяемые по команде ЧПУ ЭВМ, аналогично всем другим звеньям ГПС.

ВГПС для обработки деталей тел вра­ щения применяют автоматически перенала­ живаемые патроны. При этом, поскольку базовыми поверхностями заготовок являются цилиндрические поверхности, автоматическая переналадка патронов осуществляется автома­ тической переустановкой или сменой кулач­ ков. В ГПС применяются следующие типы патронов: 1) широкодиапазонные с автомати­ ческим регулированием положения кулачков ;

2)с автоматической переустановкой кулачков;

3)с автоматической сменой кулачков (после­ довательно или одновременно). Первые два типа патронов не обеспечивают возможности черновой и чистовой обработки заготовок на одном станке, поскольку не предусматривают возможности замены закаленных кулачков сырыми.

ВГПС для обработки корпусных и пло­ скостных деталей на многоцелевых станках заготовки имеют различные базовые поверх­ ности (как по конфигурации, так и по разме­ рам), следовательно, применять стационарные приспособления для установки заготовок на станке неприемлемо. Поэтому на станках проводится не смена заготовок, а смена спут­ ников, имеющих одинаковые базовые по­ верхности с различными заготовками, уста­ новленными в различных приспособлениях, которые закрепляются или компонуются на спутниках. Заготовки базируют и закрепляют

вприспособлениях на станции смены загото­ вок, откуда спутники с заготовками поступа­ ют в накопители.

Закрепление заготовок осуществляется винтовыми зажимами вручную или посредст­ вом гайковерта. Для использования гидравли­ ческих зажимных устройств необходимо на­ личие самотормозящихся механизмов зажи­

мов, поскольку после закрепления заготовок на спутнике он отсоединяется от источника давления масла. Применение спутников имеет ряд недостатков: для работы во вторую и тре­ тью смены по безлюдной технологии требует­ ся большое количество дорогостоящих спут­ ников; для возможности установки спутников на любой из станков ГПС необходима их взаимозаменяемость, что обуславливает необ­ ходимость их изготовления с очень высокой точностью; спутники не обеспечивают полной инструментальной доступности, что требует переустановки заготовок в трех-четырех при­ способлениях для полной обработки. Поэтому перспективным является применение автома­ тически переналаживаемых по команде ЧПУ бесспутниковых приспособлений.

На рис. 3.2.24 показана схема такого приспособления. Приспособление состоит из нижней и верхней поворотных головок, в которых установлены по четыре револьверные головки соответственно с базирующими Ei; Б2; Б^ и зажимными Зь ^2; 3^ элементами. В боковой головке установлены две револьвер­ ных головки с подводимыми опорами Q\; Qi и Qy Базирующие и зажимные элементы, а также подводимые опоры, могут занимать любое программируемое положение относи­ тельно друг друга, что обеспечивает возмож­ ность базирования и закрепления заготовок различной конфигурации и размеров.

Рис. 3.2.24. Схема бесспутникового приспособления с автоматической переналадкой

метрическими винтовыми парами (микро­ метрические инструменты); рычажные (мини­ метры); зубчатые (индикаторы часового типа); рычажно-зубчатые (индикаторы); пружинные (микаторы и микрокаторы); оптикомеханические (оптиметры, оптикаторы); оп­ тические (измерительные микроскопы, проек­ торы); пневматические (ротаметры); электро­ контактные; индуктивные, индукционные, фотоэлектрические; радиоактивные и др.

По степени универсагтизации приборы подразделяются на универсальные, предна­ значенные для измерения одноименных вели­ чин различных изделий, специализированные,

— для измерения однотипных изделий (например, ступенчатых валиков) или одно­ типных параметров (например, шероховато­ сти) и специальные, — для измерения кон­ кретной детали либо конкретного изделия.

Методология послеоперационного кон­ троля, использующего ручные средства изме­ рения, а также конструкция и метрологиче­ ские возможности последних, широко извест­ ны и достаточно полно рассмотрены в техни­ ческой литературе. Общими недостатками этих приборов и инструментов является их невысокая производительность и зависимость качества измерений от уровня квалификации оператора. Подобных недостатков лишены автоматические средства измерения.

Послеоперационный автоматический контроль осуществляется средствами измере­ ния, которые можно разделить на три основ­ ные группы.

Средства измерения, составляющие пер­ вую фуппу, снабжены звуковым или свето­ вым автоматическим сигналом, выполненным чаще всего в виде светофорного устройства.

Контрольные полуавтоматы представля­ ют собой устройства с автоматизированной контрольной операцией, но с ручной загруз­ кой-выгрузкой измеряемых изделий.

Контрольные автоматы в зависимости от числа измерительных позиций могут быть одно- и многопозиционными, средства авто­ матического послеоперационного контроля, осуществляющие контроль (измерение) од­ ного параметра называют одномерными, не­ скольких — многомерными. Последние, в свою

Принципиальная схема манометриче­ ского прибора приведена на рис. 3.2.26. Сжа­ тый воздух под постоянным давлением через входное сопло 4 поступает в измерительную камеру 3 и далее через измерительное сопло 2 выходит в атмосферу; при этом расход будет зависеть от зазора z между соплом 2 и заслон­ кой (поверхностью детали) 1. Изменение дав­ ления пропорциональное текущим значениям зазора Z контролируется по манометру 5. Бо­ лее совершенной является дифференциальная схема измерения.

P-ccast*.

Рис. 3.2.26. Пневматический прибор манометрического типа

У V5 В |/

-U/Д

Рис. 3.2.27. Схема снльфонного дифференциального пневматического прибора

Дифференциальная схема измерения со­ стоит из двух ветвей, каждая из которых по­ строена по обычной схеме. Дифференциаль­ ная схема менее чувствительна к колебаниям рабочего давления, так как она регистрирует разницу давлений в обоих ветвях. В качестве измерителя этой разницы применяют сильфонные, мембранные, реже жидкостные ма­ нометры. Принцип работы пневматического дифференциального прибора, использующего в качестве измерителя сильфоны, поясняет рис. 3.2.27. Очищенный и стабилизированный по давлению воздух из пневмосети через входные сопла 10 поступает в полости сильфонов. Из левого сильфона он выходит через кольцевой зазор z (между измерительным соплом 2 и поверхностью измеряемой детали 7) в атмосферу. При этом в сильфоне создает­ ся измерительное давление, величина кото­ рого зависит от размера контролируемой де­ тали 7. Из правого сильфона воздух через сопло 9 противодавления выходит в атмосфе­ ру, создавая постоянное давление в полости сильфона. Подвижные торцы сильфонов же­ стко связаны рамкой J, подвешенной на пло­ ских пружинах 8. Положение рамки 3 опреде­ ляется разностью измерительного давления и некоторого постоянного противодавления. Перемещения рамки 3 регистрируется рычаж- но-зубчатым механизмом 4 со стрелкой и шкалой. На рамке с помощью плоских пру­ жин 5 закреплены подвижные электрические контакты с упорами 6. Винтами 7 регистриру­ ется момент срабатывания электрических контактов при заданном размере контроли­ руемой детали. При дифференциальных изме­ рениях вместо узла противодавления устанав­ ливается второе измерительное сопло, ана­ логичное соплу 2. В этом случае дифференци­ альная схема может бьпъ использована для измерения разности размеров двух деталей (эталонной и обрабатываемой) или разности двух размеров одной детали (измерение овальности, конусообразности, огранки).

На рис. 3.2.28 приведены некоторые ва­ рианты применения пневматических прибо­ ров для измерения линейных размеров: 7 — измерение толщины изделия; 2 — определе­ ние среднего диаметра отверстия; 3 — изме­ рение диаметра проволоки в процессе ее из­ готовления или перемотки; 4 — определение отклонения от перпендикулярности оси от­ верстия базовому торцу; 5 — измерение тор­ цового и радиального биений; б и 7- измере­ ние огранки; 8 — определение овальности отверстия; 9 — определение разности разме­ ров сопрягаемых деталей; 10 — определение расстояния между осями отверстий.

Инструменты для точения. Резцы приме­ няют при обработке изделий на токарных,

одинаковый и минимальный по количеству набор конструктивных параметров. Инстру­ менты имеют одну главную режущую кромку К и одну или две вспомогательные A'l. Конст­ руктивно резцы имеют корпус (рис. 3.3.3), разделенный на режущую часть (головку) 1 и державку 2, сечение и форма которой опреде­ ляется силовыми параметрами процесса реза­ ния и удобством установки и закрепления.

По форме головки различают резцы: прямые, отогнутые, изогнутые, чашечные;

по сечению державки: прямоугольные, квадратные, круглые.

Резцы могут выполняться с приваренной головкой или режущей пластинкой, напаян­ ной пластинкой, с механическим закреплени­ ем пластинки и т.п.

Режущая часть характеризуется главным Ф и вспомогательным ф1 углами в плане, пе­ редним углом у, задним углом а, вспомога­ тельным aj, и углом наклона главной режу­ щей кромки Л, который влияет на направле­ ние схода стружки.

Форма режущей кромки К может выби­ раться исходя из используемой подачи S, прочности, остаточной шероховатости Rz, формы обрабатываемой детали.

Универсальные резцы, как правило, ис­ пользуют затачиваемую заднюю поверхность, но при переточках, по необходимости, зата­ чивают и переднюю поверхность.

Ф а с о н н ы е р е з ц ы (рис. 3.3.4) имеют линейный контакт режущей кромки и обрабатываемой поверхности, которой при­ надлежит и траектория главного движения. Выбирая направление подачи Ds\ или D^, управляют процессом точения, обеспечивая производительность, виброустойчивость и работоспособность инструмента.

На режущей кромке К выбирают базо­ вую точку А, которая располагается в осевом сечении обрабатываемой детали, и от которой назначаются величины заднего а^ и переднего УА углов и угла Х^. В остальных точках значе­ ния этих углов рассчитывают в сечениях, перпендикулярных к режущей кромке.

Форму режущей кромки К рассчитывают как линию пересечения обрабатываемой по­ верхности с передней поверхностью (пло­ скостью), проведенной через точку А под уг­ лами УА, ХА. Далее конструируют заднюю по­ верхность так, как у затылованных зубьев.