Понятия о процессе резания металлов.

Процесс резания заключается в срезании заготовки лишнего слоя (припуска), в виде стружки , с целью питания деталей требуемой формы, размера и степени шероховатости(частоты поверхности). Поверхности деталей могут быть плоскими, телами вращения цилиндрическими и коническими, фасонными, иметь сложную криволинейную форму(зубчаты колеса, резьбы и т.д.). указанные виды поверхностей могут быть получены точением, сверлением, фрезерованием, строганием и шлифованием.

Перечисленные 5 способов являются основными при обработке металлов резанием. Перечисленные виды обработки осуществляются на металлорежущих станках различными режущими инструментами:

Резцами

Сверление

Фрезами

Основные параметры процессов обработки резанием.

Шлифовальными кругамые параметры, характеризующие процесс резания:

T – глубина резания

S - подача

V – скорость резания

Эти параметры нормируются и приводятся в справочниках они являются основными для экономистов нормировщиков при расчете з/пл станочников. Толщина d- толщина срезания Ме.

Подача S это перемещение режущего инструмента вдоль обрабатываемой поверхности за один оборот заготовки. Скорость резания V это линейная скорость относительного перемещения обрабатываемой поверхности и режущего инструмента в точке их соприкосновения. Она определяется ( при вращательном движении заготовки) по формуле:Vр= ПDn / 1000 м/мин, где D-диаметр заготовки, а n- число оборотов в минуту. В процессе резания различают главное движение и движение подач. Обычно главным движение является движение обрабатываемой заготовки, перемещение режущего инструмента - движением подач. При этом процесс резания возможен при наличии этих двух движений одновременно. Все движения частей станка или обслуживающего его станочника (оператора), не связанные непосредственно с процессом резания называется вспомогательными движениями. К ним относятся :

Установка и закрепление заготовки на станке

Подвод и отвод режущего инструмента

Съем готовой детали и др.

44. Жесткая автом-я в машинострое: станки-автоматы и полуавтоматы, агрегатные станки

Главным направлением в НТП является автоматизация технологических процессов. В развитии этого направления можно выделить два периода: 1. Период «жесткой автоматизации»

2. Период гибкой автоматизации

Каждый из этих периодов можно разделить на три этапа: 1.создание станков автоматов

2.создание автоматических линий

3.создание автоматических производств (цехов и заводов с минимальным вмешательством обслуживающего персонала)

Жесткая автоматизация:

Хронометрирование процесса обработки детали на металлорежущем станке, показано, что только 30% времени затрачиваемого на получение готовой детали, составляет время резания tр , остальные 70 % так называемого штучного времени уходит на выполнение вспомогательных движений tвсп . Вспомогательное движение – это установка и закрепление установки, подвод и отвод режущего инструмента, съем готовой детали.

Если удается автоматизировать все вспомогательные движения, то такой станок называется автоматом. Если хотя бы одно вспомогательное движение выполняется вручную, то станок называется полуавтоматом. Автоматизирование вспомогательные движения называется холостыми ходами (х-х), эти движения станок выполняет во много раз быстрее чел-ка. Если предположить, что tхх стремится к нулю, то повышение производительности станка при этих условиях становится примерно 3 раза.

При обработке сложных, крупногабаритных деталей с большим кол-вом операций tвсп= 90% от tшт это происходит потому что обрабатываемую заготовку нужно переставить с одного станка на другой, каждый раз выверяя базы, закрепляя и раскрепляя ее. В этом случае, если удается автоматизировать все вспомогательные движения, производительность возрастает в 10 раз.

Первый этап жесткой автоматизации был реализован созданием станков автоматов и полуавтоматов (токарной, фрезерной, сверлильной групп) для мелких и средних деталей. Для кругооборотных деталей были созданы агрегатные станки, у которых на одну станину(служит для размещения и закрепления всех узлов станков) закреплялись силовые головки серийных станков (фрезерных, расточных, шлифовальных и других) Таким образом уже не требовалось переносить заготовку на другие станки, весь цикл обработки проводился при одном закреплении, что значительно сокращало tвсп, а использование одновременной обработки сразу несколькими режущими инструментами позволило совместить операции во времени, что привело к дальнейшему повышению производительности оборудования.

Второй этап жесткой автоматизации заключался в создании автоматических линий (АЛ, в которых станки располагались цепочкой в соответствии с последовательностью технологических операций. При этом автоматически выполнялись не только операции обработки, но и транспортирование заготовки с одной позиции обработки на другую. Производительность оборудования в (АЛ) возросла в десятки и сотни раз.

Третий этап автоматизации ознаменовался созданием автоматических цехов и даже заводов, в которых роль человека была сведена к минимумам и выражалась в основном текущем обслуживании самостоятельно работающего оборудования. Производит6лность таких цехов и заводов была колоссальная. Однако все это оборудование было настроено на выпуск только одной неизменной продукции и переналадке на другую практически не принадлежало. Это связано с тем, что органы управления этих автоматических систем выполнялись в виде механических или электра- механических устройств: кулачков, копиров, шаблонов, концевых выключателей и т.д

чтобы перейти на новую продукцию все эти устройства подлежали полной замене на вновь изготовленные, что экономически было совершенно не нужно.

К середине 50-х годов 20 века окончательно выяснилось, что потребность народного хоз-ва в продукции массового прои-ва с неизменной номенклатурой составляет не более 20% от общего объема. Остальные 80% такой продукции спроса не находили. Это связано с все ускоряющемся моральным устареванием продукции промышленного производства. Расцвет жесткой автоматизации заканчивается.

45. Гибкая автоматизация: станки УПУ, обрабатывающие центры.

Причиной появления средств гибкой автоматизации, как уже отмечалось, стало падение спроса на не изменяющую продукцию массового производства. Предпосылками ее появления стало бурное развитие электроники. Появились мини ПК, микропроцессоры и другие средства электронного управления, стоимость которых быстро снижалась. Появилась возможность вместо громостких не переналаживаемых устройств устанавливать на станки компактные миниатюрные электронные устройства, позволяющие изменять программу работы станка нажатием кнопки.

1. Первый этап гибкой автоматизации состоял в том, что на обычные серийные станки устанавливали устройства электронного управления. Так появились станки с ЧПУ (числовым программным управлением), которых программа работы станка задавалась с помощью перфорированной ленты или машинной записи. По производительности станки с ЧПУ примерно соответствовали станкам – автоматам, но обладали возможностью практически мгновенного перехода на новую продукцию путем замены программы.

Термин «гибкость» как раз и предполагает такой переход на смену агрегатным станкам для обработки сложных, крупных деталей пришли ОЦ (обрабатывающие центры) другое название (многооперационные станки). ОЦ имеют возможность автоматически изменять вид обработки, оснащены автоматическим манипулятором (рукой) для замены режущего инструмента, который в большом кол-ве располагается в спец. Магазине. По производительности ОЦ соответствует агрегатным станкам. Главное достоинство станков ЧПУ и ОЦ - гибкость, однако появление средств гибкой автоматизации породило новые проблемы. Это, прежде всего: недостаточная надежность электронных устройств, потребность в большом кол-ве программистов, высокой квалификации обслуживающего персонала., Главная проблема- высокая стоимость по сравнению с средствами жесткой автоматизации. Она возросла на порядок и более. Возникла необходимость решать задачи оптимальной загрузки торгового оборудования, которое окупается только при непрерывной работе в три смены, выпуская продукцию мелкими изделиями.

2. Второй этап состоял в том, что появилась так называемая ГПС (гибкий производственный системы), они заменили они заменили АЛ (автоматические линии) первого периода. ГПС представляют собой автоматические устройства различных иерархических уравнений, которые зависят от степени гибкости, номенклатуры выпускаемых изделий и производительности. Системой низшего уровня является ГПМ (гибки производственный модуль), который обычно состоит из одного или нескольких станков ЧПУ, автоматических, транспортных устройств для установки обрабатываемых изделий и передачи их со станка на станок. Очевидно, что транспортные устройства также должны обладать гибкостью. ГПМ может состоять из ОЦ оснащенного автоматическими устройствами подачи и съема деталей. В качестве транспортных и технологических устройств применяют ПР (промышленные работы), органы управления которых согласуют с соответствующими устройствами станков. На более высоком иерархическом уровне ГПС находятся ГПК (гибкие производственные комплексы), которые обычно состоят из нескольких станков с ЧПУ или ОЦ, нескольких ПР и управляются единым ПК, такие сситемы обладают более высокой гибкостью, чем модули и организационно оформляются в виде ГАЛ (гибких автоматических линий) и ГАУ (гибких автоматических участков). Использование ГПС заставляет автоматизировать не только производственные, но и все остальные (подготовку производства, конструкторские работы и даже научные исследования). Так появляется САПР (системы автоматического проектирования), АСТПП (автоматические системы технологической подготовки производства), АСНИИ (автоматические системы научных исследований).

Третий этап гибкой автоматизации до сих пор не вышел из стадии попыток создания автоматизированных заводов. Главная причина этого – невероятная дороговизна подобных проектов ГАЗ (гибкие автоматические заводы)

46. Гибкие производственные системы: иерархические уровни и структура

Второй этап состоял в том, что появилась так называемая ГПС (гибкий производственный системы), они заменили они заменили АЛ (автоматические линии) первого периода. ГПС представляют собой автоматические устройства различных иерархических уравнений, которые зависят от степени гибкости, номенклатуры выпускаемых изделий и производительности. Системой низшего уровня является ГПМ (гибки производственный модуль), который обычно состоит из одного или нескольких станков ЧПУ, автоматических, транспортных устройств для установки обрабатываемых изделий и передачи их со станка на станок. Очевидно, что транспортные устройства также должны обладать гибкостью. ГПМ может состоять из ОЦ оснащенного автоматическими устройствами подачи и съема деталей. В качестве транспортных и технологических устройств применяют ПР (промышленные работы), органы управления которых согласуют с соответствующими устройствами станков. На более высоком иерархическом уровне ГПС находятся ГПК (гибкие производственные комплексы), которые обычно состоят из нескольких станков с ЧПУ или ОЦ, нескольких ПР и управляются единым ПК, такие сситемы обладают более высокой гибкостью, чем модули и организационно оформляются в виде ГАЛ (гибких автоматических линий) и ГАУ (гибких автоматических участков). Использование ГПС заставляет автоматизировать не только производственные, но и все остальные (подготовку производства, конструкторские работы и даже научные исследования). Так появляется САПР (системы автоматического проектирования), АСТПП (автоматические системы технологической подготовки производства), АСНИИ (автоматические системы научных исследований).

Третий этап гибкой автоматизации до сих пор не вышел из стадии попыток создания автоматизированных заводов. Главная причина этого – невероятная дороговизна подобных проектов ГАЗ (гибкие автоматические заводы)

47. Топливо: классификация и состав.

Топливом называется существующие в природе или искусственно изготовленные вещества способные при горении выделять тепловую энергию. Топливо делится на:

Естественные (твердые, жидкие, газообразные) – уголь, нефть, природный газ.

Искусственные (торфяные брикеты, кокс, бензин, спирт, доменный газ)

Состав топлива: в том виде, в котором топливо поступает к потребителю оно называется рабочим и записывается: Cр + Hр + Oр + Nр + Sр+ Aр + Wр =100%

A – негорючие примеси

W – вода

Если из топлива сушкой полностью удалена вода, оно называется абсолютно сухим и записывается: Cс + Hс + Oс + Nс + Sс+ Aс =100%

Если из абсолютно сухого топлива удалены не горючие примеси A, то остается 5 компонентов образующие горючую смесь и записывается:

Cг + Hг + Oг + Nг + Sг =100%