Файл: Вклад российских ученых в развитие технологии машиностроения как науки по курсу.docx
Добавлен: 03.05.2024
Просмотров: 31
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
была предложена теория компоновок МРС, как первый шаг комплексной оценки качества компоновок станка на ранней стадии его проектирования.
На протяжении многих лет в России был проведен целый комплекс работ, связанных с решением задач по созданию высокопроизводительных и прецизионных МРС. Причем эти работы велись не только в области исследования станков, но и в области создания соответствующих производственных мощностей, удовлетворяющих условиям изготовления точных деталей, узлов и станков, а также обеспечения их соответствующими комплектующими изделиями.
Проблема обеспечения точности обработки в пределах нескольких микрон достигалась применением узлов, деталей и элементов точных и особо точных исполнений. Точность перемещения исполнительных органов станка (каретки, салазки, столы и т.п.) обеспечивалась за счет применения соответствующих систем отсчета координат и конструкций направляющих. За счет использование специальных технических средств, обеспечивалось снижающее трения в сопряженных стыках МРС.
Были разработаны и поставлены на серийное производство особо точные подшипники качения для шпинделей и механизмов подачи, гидростатические опоры шпинделей и направляющих тяжелых карусельных и продольно-фрезерных станков, аэростатические опоры для шпинделей и направляющих особо точных токарных станков, работающих алмазным инструментом. Разработаны методики расчета и соответствующие программные продукты, позволяющие получать на стадии проектирования достоверные результаты по комплексной оценке работоспособности шпиндельных узлов на опорах качения.
Разработаны методики расчета температурных полей и внедрены специальные мероприятия, позволяющие значительно уменьшить температурные деформации в станках. Были разработаны рекомендации по выбору и расчету системы виброизоляции станков от внешних колебаний, а также исследованы влияния колебаний фундамента на работу станков и разработаны рекомендации по их установке.
Создание в экспериментальном научно-исследовательском институте металлорежущих станков (ЭНИМС) комплекса уникального оборудования для изготовления и аттестации особо точных штриховых мер длины решило проблему изготовления особо точных измерительных систем, в том числе для эталонирования штриховых мер длины
, а также отсчетных систем измерительного комплекса для прецизионных базовых деталей машиностроения.
В результате указанных выше и других работ, которые проводились в стране, появилась возможность изготовлять координатно-расточные и кругло-шлифовальные станки, позволяющие обрабатывать цилиндрические поверхности с отклонением от геометрической формы в пределах двух-трех десяток микрометра и шероховатостью менее одной десятой. Создание зубообрабатывающих мастер-станков явилось логическим завершением огромного комплекса исследований по повышению точности станков, проведенных учеными и инженерно-техническими работниками станкостроения.
Семидесятые годы явились годами увеличения производства МРС с ЧПУ во всем мире. Вопросы автоматизации машиностроения на базе станков с ЧПУ стали важнейшими, и, естественно, многие заводы приняли самое активное участие в работах по постановке МРС с ЧПУ на производство и разработке мер по внедрению их в промышленность.
Широкое внедрение на заводах МРС с ЧПУ явилось причиной резкого роста потребности в системах ЧПУ с широкими технологическими возможностями, в специфических видах комплектующих изделий, вспомогательном и режущем инструменте, в различных исполнениях приспособлений и т.д. Для обработки сложных деталей стали использоваться МРС с ЧПУ с устройствами автоматической смены инструмента (АСИ) и заготовки (АСЗ), получившими название многоцелевых станков (МЦС). МЦС явились дальнейшим развитием сверлильных, фрезерных, расточных и токарных станков. Важно определить принципиальные отличия МЦС от своих предшественников.
МЦС освободил рабочего, как от силовых, так и от большинства логических функций. В этом отношении МЦС не просто автоматизированный вариант своих предшественников, а качественно новый станок, позволяющий организовать малолюдную технологию обработки заготовок. Автоматизация этих функций предопределила и качественно новые технологические возможности этих станков. Главным образом, эти возможности выражаются в преобразование практически неограниченного объема информации об обработке заготовки в рабочий процесс без участия человека. Эта особенность и является принципиальным отличием МЦС от обычных станков, и предопределяет дальнейшие пути развития МЦС, с учетом передачи функций рабочего не только машине, но и системе ЧПУ.
С проблемой сокращения сроков проектирования, освоения и эксплуатации МРС связано немало работ. Требование к сокращению сроков проектирования и освоения МРС привело к
созданию таких направлений в машиностроении, как унификация, нормализация, стандартизация. Так, например, по данным ЭНИМСа, средние сроки проектирования автоматических линий на базе унифицированных сборочных единиц и деталей снижаются примерно в 6-8 раз по сравнению со временем проектирования тех же автоматических линий, скомпонованных из оригинальных сборочных единиц.
Наиболее приемлемым вариантом проектирования МЦС в настоящее
время считается модульный принцип проектирования, научные основы формирования технических и компоновочных решений многоцелевых станков разработаны лауреатом премии Правительства РФ, проф. О. Аверьяновым.
Особую роль в металлообработке занимает технология обработки деталей на станках с ЧПУ. Технология машиностроения стала формироваться как отрасль науки на основе обобщения результатов большого труда коллективов заводов, научно-исследовательских институтов, высших учебных заведений и работников науки и промышленности. Основы технологии машиностроения были созданы главным образом трудами российских ученых: Б. Балакшина, Н. Бородачева, К. Вотинова, В. Дементьева, Ф. Деменьюка, М. Егорова, А. Зыкова, А. Каширина, В. Кована, В. Корсакова, С. Митрофанова, Э. Рыжова, Э. Сателя, А. Соколовского, А. Яхина и многих других.
На основе перечисленных выше направлений складывался парк МРС в машиностроении. Были разработаны методы классификации парка (работы Я. Кваши), академиком Д. Львовым рассмотрена структура парка с учетом классификации обрабатываемых деталей, базовые принципы классификации рабочих машин были разработаны академиком И. Артоболевским. Разработаны методики, основанные на прогнозных данных развития промышленности страны (работы Д. Палтеровича).
В настоящее время серийное производство станков в России составляет до 75-80% действующих производственных мощностей. Основную долю станочного парка в серийном производстве составляют универсальные МРС с РУ, которые, согласно классификации, разработанной еще в 30-х годах академиком Дикушиным В.И., делятся по технологическому признаку на токарные, фрезерные, зубообрабатывающие, шлифовальные и другие станки. Всего таких признаков этой классификации девять. Причем, каждый технологический признак в свою очередь делиться еще на девять признаков по разновидностям технологических операций в пределах одной технологической группы станков.
Создание оборудования нового поколения непосредственно связано с развитием самих средств автоматизации, которые трансформировались и совершенствовались на базе электронной техники.
Большое внимание в отрасли уделялось использованию в машиностроении при обработке труднообрабатываемых материалов высокоэнергетическими и комбинированными концентрированными потоками энергии. С этой целью в технологии машиностроения широко применялись отечественные станки, основанные на использовании концентрированных потоков энергии различной физической природы, Электронные и ионные пучки, световое (лазерное) излучение, плазменные струи и дуги, электродуговые, микродуговые и электроимпульсные воздействия являются универсальным технологическим инструментом для обработки труднообрабатываемых деталей. Воздействием таких потоков можно выполнять различные технологические операции без механического силового действия инструмента на заготовку и без непосредственного контакта между инструментом и заготовкой исключительно за счет использования специфических для каждого вида подобных воздействий физических и химических явлений.
К сведению скептиков, первый в мире МЦС с ЧПУ с автоматизированной системой смены 120 инструментов и первый завод-автомат для изготовления поршней были созданы и изготовлены в ЭНИМСе.
В целом, до «великих революционных» событий 90-х годов прошлого столетия, страна в области станкостроения занимала твердое место в первой десятке мира и постоянно принимала участие на выставках в Чикаго, Париже, Милане, Ганновере, Токио. Крупные руководители станкостроительных заводов и известные ученые институтов и университетов неоднократно приглашались с докладами на международные тематические симпозиумы и форумы.
1. Аверьянова И.О. Обработка деталей концентрированными потоками энергии / И.О. Аверьянова. – М.: МГИУ, 2011. – 179 с.
2. Аверьянов О.И. Модульный принцип построения станков с ЧПУ / О.И. Аверьянов – М.: Машиностроение, 1987. – 232 с.
3. Корниенко А.А. Управление развитием парка технологического оборудования / А.А. Корниенко. – М.: Янус, К, — 2006. – 141 с.
4. Металлорежущие системы машиностроительных производств: учебное пособие для вузов / под ред. О.В. Таратынова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: МГИУ, 2006. – 250 с.
5. Суслов А.Г., Бушуев В.В., Гречишников В.А., Смоленцев В.П. Энциклопедия. Технологи России (машиностроение). Т.1 Технология машиностроения, станки и инструмент / под общ. ред. А.Г. Суслова. – М.: Машиностроение-1, 2006. – 412 с.
На протяжении многих лет в России был проведен целый комплекс работ, связанных с решением задач по созданию высокопроизводительных и прецизионных МРС. Причем эти работы велись не только в области исследования станков, но и в области создания соответствующих производственных мощностей, удовлетворяющих условиям изготовления точных деталей, узлов и станков, а также обеспечения их соответствующими комплектующими изделиями.
Проблема обеспечения точности обработки в пределах нескольких микрон достигалась применением узлов, деталей и элементов точных и особо точных исполнений. Точность перемещения исполнительных органов станка (каретки, салазки, столы и т.п.) обеспечивалась за счет применения соответствующих систем отсчета координат и конструкций направляющих. За счет использование специальных технических средств, обеспечивалось снижающее трения в сопряженных стыках МРС.
Были разработаны и поставлены на серийное производство особо точные подшипники качения для шпинделей и механизмов подачи, гидростатические опоры шпинделей и направляющих тяжелых карусельных и продольно-фрезерных станков, аэростатические опоры для шпинделей и направляющих особо точных токарных станков, работающих алмазным инструментом. Разработаны методики расчета и соответствующие программные продукты, позволяющие получать на стадии проектирования достоверные результаты по комплексной оценке работоспособности шпиндельных узлов на опорах качения.
Разработаны методики расчета температурных полей и внедрены специальные мероприятия, позволяющие значительно уменьшить температурные деформации в станках. Были разработаны рекомендации по выбору и расчету системы виброизоляции станков от внешних колебаний, а также исследованы влияния колебаний фундамента на работу станков и разработаны рекомендации по их установке.
Создание в экспериментальном научно-исследовательском институте металлорежущих станков (ЭНИМС) комплекса уникального оборудования для изготовления и аттестации особо точных штриховых мер длины решило проблему изготовления особо точных измерительных систем, в том числе для эталонирования штриховых мер длины
, а также отсчетных систем измерительного комплекса для прецизионных базовых деталей машиностроения.
В результате указанных выше и других работ, которые проводились в стране, появилась возможность изготовлять координатно-расточные и кругло-шлифовальные станки, позволяющие обрабатывать цилиндрические поверхности с отклонением от геометрической формы в пределах двух-трех десяток микрометра и шероховатостью менее одной десятой. Создание зубообрабатывающих мастер-станков явилось логическим завершением огромного комплекса исследований по повышению точности станков, проведенных учеными и инженерно-техническими работниками станкостроения.
Семидесятые годы явились годами увеличения производства МРС с ЧПУ во всем мире. Вопросы автоматизации машиностроения на базе станков с ЧПУ стали важнейшими, и, естественно, многие заводы приняли самое активное участие в работах по постановке МРС с ЧПУ на производство и разработке мер по внедрению их в промышленность.
Широкое внедрение на заводах МРС с ЧПУ явилось причиной резкого роста потребности в системах ЧПУ с широкими технологическими возможностями, в специфических видах комплектующих изделий, вспомогательном и режущем инструменте, в различных исполнениях приспособлений и т.д. Для обработки сложных деталей стали использоваться МРС с ЧПУ с устройствами автоматической смены инструмента (АСИ) и заготовки (АСЗ), получившими название многоцелевых станков (МЦС). МЦС явились дальнейшим развитием сверлильных, фрезерных, расточных и токарных станков. Важно определить принципиальные отличия МЦС от своих предшественников.
МЦС освободил рабочего, как от силовых, так и от большинства логических функций. В этом отношении МЦС не просто автоматизированный вариант своих предшественников, а качественно новый станок, позволяющий организовать малолюдную технологию обработки заготовок. Автоматизация этих функций предопределила и качественно новые технологические возможности этих станков. Главным образом, эти возможности выражаются в преобразование практически неограниченного объема информации об обработке заготовки в рабочий процесс без участия человека. Эта особенность и является принципиальным отличием МЦС от обычных станков, и предопределяет дальнейшие пути развития МЦС, с учетом передачи функций рабочего не только машине, но и системе ЧПУ.
С проблемой сокращения сроков проектирования, освоения и эксплуатации МРС связано немало работ. Требование к сокращению сроков проектирования и освоения МРС привело к
созданию таких направлений в машиностроении, как унификация, нормализация, стандартизация. Так, например, по данным ЭНИМСа, средние сроки проектирования автоматических линий на базе унифицированных сборочных единиц и деталей снижаются примерно в 6-8 раз по сравнению со временем проектирования тех же автоматических линий, скомпонованных из оригинальных сборочных единиц.
Наиболее приемлемым вариантом проектирования МЦС в настоящее
время считается модульный принцип проектирования, научные основы формирования технических и компоновочных решений многоцелевых станков разработаны лауреатом премии Правительства РФ, проф. О. Аверьяновым.
Особую роль в металлообработке занимает технология обработки деталей на станках с ЧПУ. Технология машиностроения стала формироваться как отрасль науки на основе обобщения результатов большого труда коллективов заводов, научно-исследовательских институтов, высших учебных заведений и работников науки и промышленности. Основы технологии машиностроения были созданы главным образом трудами российских ученых: Б. Балакшина, Н. Бородачева, К. Вотинова, В. Дементьева, Ф. Деменьюка, М. Егорова, А. Зыкова, А. Каширина, В. Кована, В. Корсакова, С. Митрофанова, Э. Рыжова, Э. Сателя, А. Соколовского, А. Яхина и многих других.
На основе перечисленных выше направлений складывался парк МРС в машиностроении. Были разработаны методы классификации парка (работы Я. Кваши), академиком Д. Львовым рассмотрена структура парка с учетом классификации обрабатываемых деталей, базовые принципы классификации рабочих машин были разработаны академиком И. Артоболевским. Разработаны методики, основанные на прогнозных данных развития промышленности страны (работы Д. Палтеровича).
В настоящее время серийное производство станков в России составляет до 75-80% действующих производственных мощностей. Основную долю станочного парка в серийном производстве составляют универсальные МРС с РУ, которые, согласно классификации, разработанной еще в 30-х годах академиком Дикушиным В.И., делятся по технологическому признаку на токарные, фрезерные, зубообрабатывающие, шлифовальные и другие станки. Всего таких признаков этой классификации девять. Причем, каждый технологический признак в свою очередь делиться еще на девять признаков по разновидностям технологических операций в пределах одной технологической группы станков.
Создание оборудования нового поколения непосредственно связано с развитием самих средств автоматизации, которые трансформировались и совершенствовались на базе электронной техники.
Большое внимание в отрасли уделялось использованию в машиностроении при обработке труднообрабатываемых материалов высокоэнергетическими и комбинированными концентрированными потоками энергии. С этой целью в технологии машиностроения широко применялись отечественные станки, основанные на использовании концентрированных потоков энергии различной физической природы, Электронные и ионные пучки, световое (лазерное) излучение, плазменные струи и дуги, электродуговые, микродуговые и электроимпульсные воздействия являются универсальным технологическим инструментом для обработки труднообрабатываемых деталей. Воздействием таких потоков можно выполнять различные технологические операции без механического силового действия инструмента на заготовку и без непосредственного контакта между инструментом и заготовкой исключительно за счет использования специфических для каждого вида подобных воздействий физических и химических явлений.
К сведению скептиков, первый в мире МЦС с ЧПУ с автоматизированной системой смены 120 инструментов и первый завод-автомат для изготовления поршней были созданы и изготовлены в ЭНИМСе.
Заключение
В целом, до «великих революционных» событий 90-х годов прошлого столетия, страна в области станкостроения занимала твердое место в первой десятке мира и постоянно принимала участие на выставках в Чикаго, Париже, Милане, Ганновере, Токио. Крупные руководители станкостроительных заводов и известные ученые институтов и университетов неоднократно приглашались с докладами на международные тематические симпозиумы и форумы.
Список использованной литературы
1. Аверьянова И.О. Обработка деталей концентрированными потоками энергии / И.О. Аверьянова. – М.: МГИУ, 2011. – 179 с.
2. Аверьянов О.И. Модульный принцип построения станков с ЧПУ / О.И. Аверьянов – М.: Машиностроение, 1987. – 232 с.
3. Корниенко А.А. Управление развитием парка технологического оборудования / А.А. Корниенко. – М.: Янус, К, — 2006. – 141 с.
4. Металлорежущие системы машиностроительных производств: учебное пособие для вузов / под ред. О.В. Таратынова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: МГИУ, 2006. – 250 с.
5. Суслов А.Г., Бушуев В.В., Гречишников В.А., Смоленцев В.П. Энциклопедия. Технологи России (машиностроение). Т.1 Технология машиностроения, станки и инструмент / под общ. ред. А.Г. Суслова. – М.: Машиностроение-1, 2006. – 412 с.