Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Учебное пособие

Шлифовальные работы

   

Заключение

До настоящего времени около 80% шлифовальных станков, работающих в отечественном машиностроении, имело ручное управление. Измерения заготовок проводились после окончания обработки измерительными устройствами типа микрометров, скоб, шаблонов. При этом время, затрачиваемое на измерение, в 7—16 раз превосходило время обработки. Анализ структуры затрат рабочего времени на шлифовальных станках показывает, что в условиях мелкосерийного производства чистое время резания составляет около 40%, а в условиях крупносерийного производства — 60%. Поэтому развитие абразивной обработки идет по пути повышения уровня автоматизации шлифовальных станков; повышения производительности и точности обработки; совершенствования конструкции абразивных инструментов; повышения качества абразивных материалов.

При автоматизации шлифовальных станков сокращение вспомогательного времени достигается за счет следующих основных мероприятий: автоматизации загрузки, установки и снятия деталей; автоматизации процесса смены инструментов; применения активного контроля заготовок в процессе шлифования; увеличения скоростей установочных перемещений; автоматизации процесса правки и совершенствования правящих инструментов; автоматической компенсации погрешностей обработки и правки.

Сократить время, затрачиваемое на наладку станка, можно путем автоматизированной наладки станков с ЧПУ с помошью замены управляющих программ; применения электронных устройств для наладки и автоматизации установочных перемещений; подготовки кругов вне станка и использования специальных устройств для их автоматической балансировки на станке, а также других мероприятий.

Повышение производительности обработки и сокращение основного времени на шлифовальных станках достигается за счет усовершенствования циклов шлифования, повышения мощности привода главного движения станка, скоростей резания и подачи, автоматизации цикла шлифования. Как следствие, становится необходимым повышение жесткости и виброустойчивости станков.

Для повышения производительности шлифовальной обработки используются способы многокруговой, совмещенной и многопозиционной обработки. Широкое применение совмещенного многокруговогошлифования разобщенных поверхностей позволяет резко повысить производительность и точность обработки. При этом необходимо совершенствовать методы правки рабочей поверхности кругов и правящие инструменты.

Скоростное шлифование со скоростью резания от 35 до 60 м/с и высокоскоростное шлифование с рабочей скоростью кругов на керамической связке свыше 60 м/с, а кругов на органической связке до 80 м/с позволяют снизить силы Шлифования и увеличить эффективную мощность, повысить точность и сократить время обработки. Более широкое применение начинает находить обдирочное шлифование для удаления с заготовок дефектного слоя материала после литья, ковки, штамповки, прокатки и сварки с рабочей скоростью кругов до 80 м/с и силой прижима круга к заготовке до 10000 Н. Этот способ шлифования развивается на базе совершенствования конструкции станков и создания промышленных роботов для выполнения этих операций. Некоторые специалисты считают целесообразным дальнейшее повышение скорости резания до 250—300 м/с. Однако это сопряжено с выделением большого количества теплоты при шлифовании и появлением опасности прижогов. Поэтому дальнейшее развитие скоростного и обдирочного шлифования требует разработки смазочно-охлаждающих технологических средств новых составов, способов и устройств для подачи их в зону резания. Кроме того, с увеличением скорости резания необходимо повышать прочность кругов, развивать средства защиты при разрыве круга.

Развитие прогрессивных технологических процессов абразивной обработки связано с повышением качества абразивного инструмента и абразивных материалов: использованием инструментов классов А и АА из сложнолегированных корундов, циркониевого и спеченного электрокорунда, синтетических и комбинированных связующих, нитевидных монокристаллов и поликристаллов, новых сверхтвердых абразивных материалов. Так, значительное применение получит шлифование и заточка эльборовым и алмазным инструментами с оптимальными характеристиками, учитывающими вид обработки, свойства материала заготовки и требования к качеству изделий. Будут шире внедряться процессы шлифования с применением профильной правки рабочей поверхности кругов алмазным правящим инструментом, в том числе алмазными роликами. Правка круга будет совмещаться с процессом шлифования, что приведет к сокращению вспомогательного времени. Разрабатываются методы и устройства для непрерывной правки круга.

Новый толчок к развитию и автоматизации получила абразивная обработка с созданием средств числового программного и адаптивного управления шлифовальными станками. Эти станки, обеспечивающие точность и качество деталей, в цикл обработки которых включена такая операция, как правка шлифовального круга, очень сложны в управлении. Поэтому они последними из всех металлорежущих станков оснащались ЧПУ и процесс проникновения ЧПУ в абразивную обработку идет сравнительно с токарными, фрезерными и другими станками медленно. Теперь, когда возможности ЧПУ резко расширились, а число одновременно управляемых координат достигло 10—15, стало возможным управлять сложнейшими циклами шлифовальных станков. Появились устройства ЧПУ, специально предназначенные для шлифовальных станков. Ими оснащаются кругло-, внутри-, плоско-, профиле- и другие шлифовальные, а также и заточные станки.

Широкие возможности открываются с применением адаптивного управления шлифовальными станками. Под адаптивной системой понимают устройство управления работой станка, позволяющее изменять определенные параметры процесса обработки (подачу, мощность, припуск и т. п.) в зависимости от текущих значений измеряемых величин при неполной исходной информации. Устройство, реализующее принцип адаптивного управления, называют также самоприспосабливающимся. Адаптивное управление работой станка осуществляет система с автоматическим регулированием применительно к конкретным условиям обработки. При обычном управлении входные величины влияют на процесс без компенсации воздействия возмущений на управляющие параметры.

Адаптивная система управления обеспечивает заданное качество обработки при минимизации затрат или времени обработки. Оптимизация позволяет рассчитать режимы чернового и чистового шлифования, правильно распределить съем припуска по этапам обработки, лучше использовать период стойкости круга. Таким образом, с помощью адаптивного управления можно осуществить оптимизацию цикла шлифования.

В настоящее время адаптивное управление используется редко, им оснащено менее 1% металлорежущих станков. Однако к концу текущего десятилетия практически каждый вновь выпускаемый станок с ЧПУ будет также оснащаться и адаптивным управлением. Опыт применения систем адаптивного управления в промышленности показывает, что наряду с увеличением производительности на 5—40% может быть сокращено время на подготовку управляющей программы на 70%, а также повышено качество и снижена себестоимость обработки. Адаптивное управление, реализуемое на основе средств микропроцессорной техники, получает все большее развитие для шлифовальных станков мелко- и среднесерийного производства.

В настоящее время современное машиностроение характеризуется гибкостью производства, которое в корне меняет традиционные представления об организации и технологии машиностроения. В любом виде производства при смене выпускаемой продукции желательно как можно быстрее и дешевле перестраивать технологию, не выбрасывая при этом оборудование, т. е. максимально экономя прошлый физический и интеллектуальный труд. Гибкие производственные системы (ГПС) позволяют делать это наилучшим образом, так как их техническую базу составляют оборудование с ЧПУ, промышленные роботы и вычислительная техника, переналадка которых сводится к замене управляющих программ, отдельных инструментов и приспособлений.

В связи с общими тенденциями развития машиностроения первоочередными задачами в области абразивной обработки являются: создание шлифовальных станков с ЧПУ, разработка и совершенствование устройств ЧПУ специально для шлифовальных станков; создание гибких шлифовальных модулей, шлифовальных роботов, а также промышленных роботов для обслуживания шлифовальных станков. В общем виде гибкий станочный модуль — это автоматический металлорежущий станок, оснащенный устройствами ЧПУ и средствами автоматизации технологических процессов, способный работать автономно, многократно осуществляющий циклы обработки, имеющий возможность встраиваться в гибкие системы и автоматически переналаживаться. Шлифовальный модуль — это автоматический шлифовальный станок, обладающий всеми перечисленными качествами.

У нас в стране и за рубежом уже создаются гибкие шлифовальные модули, работающие автоматически в две и более смены. Они оснащены устройствами автоматической смены деталей и шлифовальных кругов, правки и диагностирования.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru