Файл: Пермский национальный исследовательский политехнический университет (пнипу) Механикотехнологический факультет кафедра Инновационные технологии машиностроения.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Пермский национальный исследовательский

политехнический университет»

(ПНИПУ)

Механико-технологический факультет

кафедра «Инновационные технологии машиностроения»

направление подготовки и профиль программы

бакалавриата: 15.03.01 «Машиностроение»

«Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»
УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой ИТМ

д.т.н.,проф Карманов В. В

________(В. В. Карманов)

«___»___________20__ г.

РЕФЕРАТ
дисциплина: Учебно-исследовательская работа

(2 семестр)

Выполнил студент гр._БПМ-21-1бзу
Калинин С.В.

____________________

(подпись)

Проверил:

профессор каф. «ИТМ», д.т.н. профессор Муратов К.Р.


_________________________

(оценка)

____________________

(подпись)
_____________

(дата)

Пермь, 2022

Содержание

Введение

От современных машин требуются высокие эксплуатационные и технико-экономические характеристики, надежность работы. Проходя путь технологической обработки от исходного материала до готовой детали в машине, изделие подвергается обработке различными технологическими методами.

Одной из главных задач современного машиностроения является развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов изготовления деталей машин. Одно из главных мест в технологическом процессе изготовления изделий занимает обработка металлов резанием.

---

Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенного для производства всех современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество металлорежущих станков, их технический уровень в значительной степени характеризует производственную мощность страны.

Существенное место занимает ускорение научно-технического прогресса на базе технического перевооружения производства, создание высокопроизводительных машин и оборудования большой единичной мощности, внедрение новой техники и материалов, прогрессивной технологии и систем машин для комплексной механизации и автоматизации производства.

В настоящее время развитие станкостроительной отрасли идёт в направлении повышения производительности металлорежущих станков, их надёжности и точности на базе применения автоматизированных процессов, унифицированных станочных модулей, роботизированных технологических комплексов и вычислительной техники [1, с.6]

1. 
   Понятие о металлорежущих станках
   

Технологическое оборудование - средства технологического оснащения, в которых для выполнения определённой части технологического процесса размещаются материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка. Например, металлорежущие станки, прессы, литейные машины, печи, гальванические ванны, испытательные стенды и т.д.

Технологическая оснастка - средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определённой части технологического процесса. Например, станочные приспособления, режущий и вспомогательный инструмент, штампы, литейные формы и т.д.

Металлорежущий станок - машина для размерной обработки заготовки в основном путём снятия стружки с целью придания ей заданной геометрической формы, размеров, шероховатости [2, с.4].

2. 
   Классификация металлорежущих станков по множеству признаков
   

Металлорежущие станки являются основным видом оборудования в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.

Существуют различные методы классификации металлорежущих станков:

• 
  - по назначению;
  
• 
  - по степени автоматизации;
  
• 
  - по числу главных рабочих органов;
  
• 
  - по особенностям конструкции;
  

---

• 
  - по точности изготовления;
  
• 
  - по массе станка и т.д. [4, с. 5-6]
  

По технологическому назначению станки разделяют на группы (9 групп): токарные, сверлильные и расточные, шлифовальные и т.д. В зависимости от назначения, компоновки и конструктивных особенностей группы станков, в свою очередь, разделяют на типы.. Например, токарные станки разделяют на токарно-револьверные, токарно-карусельные, токарно-винторезные и др. [2, с.4].

По массе станки делятся на:

• 
  лёгкие (до 1 т);
  
• 
  средние (до 10 т);
  
• 
  крупные (до 30 т);
  
• 
  тяжелые (до 100 т);
  
• 
  особо тяжелые (уникальные, св.100 т).
  

По точности станки делятся на классы:

Н - нормальной точности (большинство станков);

П - повышенной точности (на базе станков нормальной точности, но отличаются от них более точным изготовлением ответственных деталей станка, качеством сборки, а также особенностями монтажа и эксплуатации);

В - высокой точности (точность станков достигается за счёт специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точности изготовления деталей, к качеству сборки и регулировки узлов станка);

А - особо высокой точности (при их изготовлении предъявляются еще более высокие требования, чем к станкам класса точности В );

С - особо точные станки (“мастер-станки”, предназначены для достижения наивысшей точности и применяются для окончательной обработки деталей типа делительных колёс и дисков, эталонных колёс, измерительных винтов и т.п.).

Станки классов П, В, А и С носят общее название - прецизионные, станки двух последних классов точности эксплуатируются в изолированных помещениях (термоконстантных), в которых поддерживается постоянная температура воздуха.

По уровню специализации (универсальности):

• 
  универсальные - станки, предназначенные для выполнения различных операций на деталях широкой номенклатуры (токарно-винторезные, токарно-карусельные и
  
• 
  широкого назначения - станки, предназначенные для выполнения ограниченного числа операций на деталях широкой номенклатуры (токарно-отрезные, многорезцовые и т.п.);
  
• 
  специализированные - станки, предназначенные для обработки деталей одного наименования, но разных размеров (коленчатых валов, гаек, шурупов и т.п.);
  
• 
  специальные - станки, предназначенные для обработки одной определённой детали;
  
• 
  агрегатные - специальные станки, состоящие из нормализованных взаимозаменяемых узлов (применяют обычно в автоматических линиях).
  

---

Универсальные станки применяют в единичном и мелкосерийном производстве, а станки широкого назначения - в серийном...массовом, специализированные, специальные и агрегатные - в крупносерийном...массовом производстве.

По степени автоматизации:

• 
  станки с ручным управлением - для выполнения каждого отдельного движения (рабочего или вспомогательного) необходимые команды задаёт станочник, который предварительно изучив чертёж и техническую документацию, составляет для себя «программу» работ, обрабатывает деталь, измеряет её, производит сравнение с чертежом и, при наличии рассогласований, устраняет неточности обработки;
  
• 
  полуавтоматы - рабочий цикл в них выполняется автоматически, но установка новой заготовки, пуск цикла и снятие готовой детали (а также первоначальная наладка станка) производятся рабочим;
  
• 
  автоматы - после наладки все движения, связанные с циклом обработки детали, а также загрузка-выгрузка детали выполняются без участия рабочего;
  
• 
  станки с программным управлением (ЧПУ, ЦПУ) - это полуавтоматы или автоматы, управление которыми производится по заранее составленной и легко заменяемой программе [2, с 5].
  

По числу рабочих органов станки могут быть одношпиндельны-ми, многошпиндельными, односуппортными, многосуппортными и т.д.

По конструктивным признакам станки бывают с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделя и т.п. [3, с.5].

Как было сказано выше, все станки делятся на группы, которые, в свою очередь, разбиваются на типы.

По этой классификации каждому станку присваивается шифр (индекс), который образуется, как правило, числом из трёх или четырёх цифр.

Первая цифра указывает группу, вторая - тип, третья и четвёртая - характеризуют важнейшие размеры станка или обрабатываемого на нём изделия.

Буквы на второй или третьей позициях шифра показывают, что это станки одного типоразмера, но с разными техническими характеристиками (модернизированные). Буква в конце шифра показывает различные видоизменённые станки одной базовой модели (модифицированные).

Станки с программным управлением, кроме того, в конце шифра имеют следующие обозначения:

Ф1 - станки с цифровой индексацией и предварительным набором координат штекерными или клавишными устройствами;

Ф2 - станки с позиционными и прямоугольными устройствами числового программного управления (ЧПУ);

---

ФЗ - станки с контурными устройствами ЧПУ;

Ф4 - станки с универсальными системами ЧПУ для позиционной и контурной обработки.

Если в шифре станков с ЧПУ имеется буква М, то станок оснащён инструментальным магазином, а буква Р указывает на наличие револьверной головки.

Для станков с цикловыми системами программированного управления введён индекс Ц, с оперативными системами - индекс Т [4, с 7-8].

На рисунках 1-5 представлены некоторые виды станков



а) б)

Рисунок 1- а) радиально-сверлильный станок; б) Поперечно-строгальный станок 7305



Рисунок 2 - Вертикально-фрезерный станок



Рисунок 3- Токарно-винторезный станок 1К62



Рисунок 4 - Заточный станок



Рисунок 5 - Шлифовальный станок

3. 
   Понятие о станках с числовым программным управлением
   

На любом металлорежущем станке, при изготовлении некой детали предполагается определенная последовательность относительных перемещений заготовки и инструмента. Совокупность таких перемещений называют циклом обработки. Каждый цикл характеризуется величинами ходов (размерностью перемещений) и их последовательностью. В общем случае программа управления станком – это последовательность команд, обеспечивающих заданное функционирование рабочих органов станка. Применительно к числовому программному управлению управляющая программа (УП) – это совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка для обработки конкретной заготовки.

Все системы управления технологическим оборудованием, в зависимости от способа задания размерной информации разделяют на числовые и нечисловые. Нечисловые или аналоговые системы управления в качестве программоносителя используют механические элементы. Например, копиры, упоры, расположенные на станке определенным образом, кулачки и распределительные валы. Такие системы позволяют увеличить производительность

---