Проект участка цеха с детальной разработкой единичного технологического процесса изготовления детали Картер

с комбинацией цилиндрических рабочих поверхностей

[pic]

Рис. 8.2.9. Общий вид наконечника для выглаживания поглаживания

по авторскому свидетельству 795909

8.3. Обработка отверстий ППД пружинными инструментами.

Представляет значительный практический интерес инструментальная

оснастка для поверхностного пластического деформирования деталей с

использованием пружин качестве деформирующих элементов. В этом, случае

использование пружин обеспечивав следующие преимущества:

• удешевление конструкции оснастки;

• упрощение переналадки для обработки новых деталей и др.

Для практического использования при обработке отверстий предложены

пружинные устройства двух основных видов: с осевым и круговым расположением

пружин (рис. 8.3.1 и рис. 8.3.2). Все предлагаемые конструкции являются

оригинальными (патенты РФ 150407, 1666290, 2006361).

Известно, что для чистовой и упрочняющей обработки методами ППД

преимущественно используются инструменты из СТМ - естественные или

синтетически алмазы, твердые сплавы и т. п. Однако об эффективности

использования пружинных деформирующих элементов известно сравнительно давно

(изобретение по а.с. СССР 21868 и др.).

Для поверхностного пластического деформирования отверстия проектной

детали применяем пружинное устройство с осевым расположением деформирующих

пружин (№ 1013239, кл. В 24 В 39/02, патент 1504072), изображенное на рис.

[ ].

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к

отделочной упрочняющей обработке деталей машин, а именно к конструкции

пружинного инструмент для упрочняющей обработки.

Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения

длины пяти контакта пружинного инструмента с деталью и интенсификация

процесса ППД.

Данное устройство предназначено для ППД отверстий корпусов или

внутренней цилиндрической поверхности деталей.

Устройство имеет оправку 1 с резьбовой частью 2 и конусом Морзе 3 для

его крепления, например, в пиноли задней бабки токарно-винторезного станка.

На оправке размещены конические фланцы 4 и 5 с отверстиями под радиальные 6

и упорные 7 подшипники которые закрепляются на фланцах посредством винта 8.

На радиальные подшипники с упором в упорную шайбу 9 надеты деформирующие

элементы - цилиндрические пружины 10 таким образом, что в месте контакта их

с подшипниками угол между осью пружин и осью оправки составляет ( = 10…15°.

Количество деформирующих пружин для обеспечение высокой эффективности

обработки равномерного солового воздействия на обрабатываемый материал,

должно быть не менее двух. Контргайки 11 и 12 фиксируют определенное

положение фланца 5 на оправке 1. Наружной поверхностью деформирующие

элементы - пружины 10 контактируют с обрабатываемой поверхностью детали 13.

Для повышения интенсивности силового воздействия на деталь внутри пружин

имеются свободно перемещаемые грузы 14 равной массы. При вращении

устройства эти грузы, за счет действия центробежных сил, перемещаются в

радиальном направлении, воздействуют на внутреннюю поверхность пружин и

обеспечивают дополнительное силовое воздействие на деталь. Регулировочная

гайка 15 с воротком 16 осуществляет необходимый натяг пружин 10, т. е.

изменение силового воздействия (в т.ч. и непосредственно в процессе

обработки). Фланцы размещены на шпонках 17.

Работа устройства может осуществляться по следующим основным

вариантам:

1. вариант сверлильной обработки - обрабатываемая деталь неподвижна,

а устройство вращается и имеет осевую рабочую подачу;

2. вариант токарной обработки - деталь помещается в трех-кулачковый

патрон и имеет вращение, а устройство имеет рабочую осевую подачу. В этом

случае незакрепленные грузы не применяют;

3. вращаются и деталь и устройство, причем последнее имеет также

рабочую осевую подачу. В нашем случае работа устройства осуществляется по

первому варианту.

В устройстве применяются пружины из материала ХВГ, диаметром проволоки

3,5 мм (твердость HRCэ 60), их рабочая поверхность полируется до

шероховатости Ra = 0,05 мкм.

Выводы:

1. Для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей вращения,

плоскостей можно эффективно использовать пружинные инструменты данной

конструкции, которые отличаются от аналогичных инструментов тем, что, с

целью повышения производительности за счет увеличения длины пятна контакта

инструмента с деталью, они снабжены по меньшей мере одной дополнительной

пружиной, причем торцы фланцев выполнены коническими, а узел крепления

пружины выполнен в виде винта с расположенной на нем упорной шайбой и

размещен на фланцах под углом 10-15° к оси оправки, при этом радиальный и

упорный подшипники расположены в узле крепления на винте по разные стороны

шайбы.

2. Данное пружинное устройство отличается, также тем, что, с целью

интенсификации процесса, оно снабжено грузами с массой 10-20 % от массы

пружины, свободно расположенными внутри пружины.

3. Пружинные устройства при обработке деталей могут обеспечить

результаты, сопоставимые с показателями работы оснастки традиционной

конструкции, имеющей в качестве деформирующих элементов твердые ролики,

шарики или СТМ.

Конструкции пружинных инструментов для ППД отверстий, разработанные в

МГАПИ, показаны на рис. 8.3.1 и рис. 8.3.2.

[pic]

Рис. 8.3.1. Пружинное устройство для ППД отверстий

по патенту RU 1504072.

[pic]

Рис 8.3.2. Пружинное устройство для ППД отверстий

по патенту RU 1666290.

8.4. Применение универсальных измерительных центров в промышленности

Координатные измерительные приборы и универсальные измерительные

центры применяются сегодня на самых различных участках промышленного

производства. Как крупные предприятия, гак и мелкие фирмы или организации

используют уникальные возможности универсальных измерительных центров для

обеспечения высокого качества продукции.

Основанная на применении станков с ЧПУ современная технология

позволяет работать со все более жесткими допусками. Такая технология

предъявляет и более высокие требования к обеспечению качества.

Универсальные измерительные центры различных эксплуатационных показателей

должны стать средствами контроля, органично вписывающимися в

технологический процесс. Здесь требуется обеспечить решение комплексных

задач измерений как формы, так и положения. В дипломном проекте рассмотрено

применение универсального измерительного центра серии UMC, UMC850. К

особенностям данного измерительного центра относятся:

Стационарный стол изделия

- позволяет производить загрузку тяжелыми деталями, не оказывая

влияния на точность направляющих;

- позволяет производить простое, надежное закрепление деталей, при

котором силы ускорения не вызывают сползания;

- позволяет производить закрепление и освобождение деталей во время

измерения;

- имеет незначительную массу и компактную конструкцию;

- при измерении небольших деталей предоставляется короткое неизменное

расстояние для наблюдения удобной позиции сидя.

Передвижной портал

- позволяет иметь оптимальный доступ со всех сторон;

- позволяет иметь различную длину стола по оси У в качестве недорогого

расширения объема измерения, например, при закреплении серийной партии

деталей.

В качестве направляющих элементов применяются исключительно воздушные

подшипники фирмы "ОПТОН", обладающие особой жесткостью и

виброустойчивостью. Их расход воздуха составляет всего 4 л/мин.

Расположение воздушных подшипников и качество направляющих из твердого

камня гарантируют наименьшие возможные отклонения направляющих по всем

осям.

Линейные измерительные системы - фокусины фирмы "ОПТОН", применяемые

для машин серии UMC поставляются с разрешающей способностью 0,5 или 0.2 мк.

При сканировании контуров для измерения форм и профиля точная разрешающая

способность повышает точность информации в результатах измерения.

Эффективное демпфирование колебаний гарантируется при помощи

пневматических демпфирующих элементов, расположенных между нижней частью

станины и столом изделия.

Измеряющая 3-х координатная щуповая головка позволяет производить

статически прием значений измерений в нулевой точке индуктивной

измерительной системы щуповой головки, непрерывный сбор значений измерений

в режиме сканирования и самоцентрирующее ощупывание пазов, впадин между

зубьями, отверстий, витков резьбы и т.п. Отдельное приложение

измерительного усилия и гидравлическое демпфирование позволяют настраивать

на нулевую точку щуповой головки до полной остановки приема значений

измерений, воспроизводимость составляет при этом + 15 мк по каждой оси. В

режиме сканирования плоские пружины допускают пути измерения щуповой

головки ±0,2 мм. Отклонение щуповой головки преобразуется в цифровую форму

с разрешающей способностью 0,1 мк.

Конструкционные признаки

Измерительные центры серии UMC имеют экономичную и хорошо доступную

конструкцию. Стабильная станина с демпфированием колебаний при помощи

пневматических демпфирующих элементов, регулирующих уровень, покоится на

основании. Она несет портал с поперечными салазками и пинолью Z.

Все направляющие элементы, такие как основная станина, поперечная

балка и пиноль, состоят из отборного гранита тончайшей структуры

чрезвычайно правильной формы с высокой жесткостью на изгиб, На их точно

доведенные поверхности опираются салазки машины с помощью неизнашиваемых

воздушных подшипников без трения с большими направляющими базами. За счет

этого достигается прямолинейность движения салазок, перпендикулярные

перемещения которых по отношению друг к другу могут быть точно

отъюстированы.

Благодаря специальной технике воздушные подшипники фирмы "ОПТОН"

особенно жестки и виброустойчивы.

Салазки машины приводятся в движение с помощью двигателей с дисковым

ротором. Оптимально подогнанная электроника плавно регулирует скорость

перемещения во всем диапазоне скорости. В случае столкновения движущиеся

моменты ограничиваются максимально допустимой силой тяги.

Передача силы производится с помощью приводных элементов без зазора и

поперечного усилия.

Незначительная погрешность и высокая скорость измерения, высокая

предельно допускаемая нагрузка стола, не оказывающая влияния на

направляющие» а также хороший доступ к детали со всех сторон - вот комплекс

преимуществ измерительного центра UMC.

Для сведения к минимуму простоев производственного оборудования

необходима быстрая реакция. Сокращение продолжительности измерений и

обеспечение достаточно высокой их точности способны повысить надежность

станочного оборудования и качество продукции. Добиться этого позволяют

современные координатные измерительные приборы.

Таблица 8.4.1

Технические характеристики UMC850

|Диапазон измерений (мм): |Х=850 |

| |Y-1200 |

| |Z=600 |

|Погрешность линейного измерения U95 (при 20 °С) измеренное |(1,9+L/300)|

|расстояние между 2-мя точками, включая ощупывание (L = длина |мк |

|измерения в мм) | |

|Отклонение перпендикулярности любых осей относительно прямой |?1’’ |

|выравнивания | |

|Рабочая площадь стола (мм2) |1000х2020 |

|Свободная высота над порталом (мм) |750 |

|Максимальная свободная высота под щуповой головкой (мм); |710 |

|Допустимая масса детали (кг) |1500 |

|Масса измерительной машины (кг) |3800 |

|Масса шкафа управления (кг) |110 |

|Установочная площадь для измерительной машины (мм2) |1560x2120 |

|Установочная площадь для шкафа управления (мм2) |600x600 |

Для выполнения требований сегодняшнего производства необходимо

применение универсальных координатных измерительных приборов с числовым

программным управлением через ЭВМ. Такие приборы с полностью

автоматизированным управлением используются для многих заготовок различных

типо-размеров.

К достоинствам следует отнести простоту обслуживания и отсутствие

необходимости в навыках программирования. Большое значение имеют

достоверное протоколирование, когда погрешность по величине и направление

выдается в цифровом и графическом виде. Только на основании такого

протокола на производстве можно принять соответствующие экстремальные меры.

Описанные здесь измерительные приборы с ЧПУ, работающие в трех

координатах, используются для обеспечения качества продукции почти во всех

измерительных лабораториях. Ускоренное развитие производственной структуры

выдвигает необходимость дальнейшей автоматизации координатных измерительных

приборов.

Для сокращения подготовительно-заключительного времени требуется

установка и последовательная проверка на координатном измерительном приборе

нескольких одинаковых заготовок. Решить такую задачу можно с помощью

универсального программного оборудования. Необходимо также автоматизировать

процесс замены измерительного щупа, пробок. Обеспечивается это с помощью

управляемого ЭВМ механизма смены щупа.

Современное производство нуждается в координатной измерительной

технике. Необходимо создавать и внедрять новые виды технологии, поэтапно

внедряя надежные в работе компоненты. Это откроет возможность для успешной

и экономически эффективной интеграции автоматизированных координатных

измерительных средств и современного производства.

Выводы.

В данном разделе проведено определение погрешности обработки методом

математической статистики. Определен запас точности и уровень настройки

инструмента при обработке. Выяснено, что технологический процесс является

точным, но запасом точности не обладает; а уровень настройки

неудовлетворительный и его следует производить по центру корпуса

Вероятность получения брака по верхнему пределу допуска составляет около

4%, а по нижнему брака нет. В данном разделе проанализировано применение

автоматических координатных измерительных приборов с ЧПУ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Стандарт СТП МГАГИ. Проекты (работы) дипломные и курсовые. - М:

МИП, 1988.-32 с.

2. Султан-заде Н.М., Жуков КП, Зуев В.Ф. Методические указания по

оформлению курсовых и дипломных проектов. – М.: МГАПИ, 2001. -117с.

3. Султан-заде Н.М. Конспект лекций. Основы проектирования

автоматизированных технологических процессов. - М.: МГАПИ, 1999. -94с.

4. Орлов E.H., Султан-заде Н.М., Албагачиев А.Ю. Методические указания

для выполнения курсового проекта по дисциплине Технология машиностроения. -

М.: МГАПИ, 1997 - 84 с.

5. Основы технологии машиностроения. В.М. Кован, В.С. Корсаков и

др. - М.: Машиностроение, 1977. - 416 с.

6. Маталин А.А. Технология машиностроения. - Л.: Машиностроение. 1985.

- 496с.

7. Обработка металлов резанием: Справочник технолога. А.А.Панов и др.

- М.: Машиностроение, 1988. – 736 с.

8. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х томах. Под ред. А.Г.

Косиловой и Р.К. Мецерякова. - М.: Машиностроение, 1985.

9. Власьевнина Л.К., Яценко Л.Г. Проектирование и производство

заготовок в машиностроении. Части 1 и 2. – М.: МГАПИ, 2000.

10. Барановский Ю. В. Режимы резания металлов. Справочник. - М.:

Машиностроение, 1972. – 407 с., ил.

11. Демьянюк Ф.С, Технологические основы поточно-автоматизированного

производства. – М.: Высшая школа, 1968. – 700 с., ил.

12. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических

процессов и производства. П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Е.А. Подгорных и др. -

М.: Высшая школа, 1999, - 318 с.

13. Обеспечение безопасности жизнедеятельности в машиностроении. В.Г.

Еремин, В.В. Сафронов, А.Г. Схиртладзе и др. - М.: Машиностроение, 2000. –

392 с.

14. Схартладзе А.Г. Технологическая оснастка в машиностроении. Альбом

конструкций. В 2-х частях. - М.: МГТУ Станкин, 1998.

15. Корсаков B.C. Основы конструирования приспособлений - М.:

Машиностроение, 1983, 278 с., ил.

16. Станочные приспособления. В 2 томах. Под ред. В.Н. Вардашкина.-

М.: Машиностроение, 1984

17. Балабанов А.Н. Технологичность конструкции машин. - М.:

Машиностроение, 1987. - 256 с.

18. Машиностроительные материалы. Под ред. В.М. Раскатова. - М.:

Машиностроение, 1980. - 511 с.

19. Осипов Ю.И., Ершов А.А. Проектирование механосборочных участков. -

М.: МГАПИ, 2000. - 51 с.

20. Режимы резания и нормирование операций на станках с ЧПУ. Под ред.

В.П. Клочкова и Н.М. Султан-заде. - М.: МГАПИ, 1998. -112с.

21. Иллюстрированный определитель деталей общемашиностроительного

применения. РТМ. - М: Стандарты, 1977. - 238 с.

22. Ершов А.А. Повышение качества и эффективность отделочной обработки

деталей энергетического машиностроения. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1991. - 60 с.

23. Горохов. В.А. Оснастка для поверхностного пластического

деформирования в автоматизированном производстве. - Минск: Белниинти, 1992.

– 109 с.

24. Намаконов Б.В. Экологическая концепция производства. Тяжелое

машиностроение. - 2000. - № 2. - с. 2

25. Вознюк Г.В. Экологически безопасные формовочные смеси на основе

щелочного алюмосиликатного связующего. Проблемы и пути реализации научно-

технического потенциала военно-промышленного комплекса. – Киев: ИСМ НАН

Украины, 2000. – с.28.

26. Бутаков Б.И. Чистовое и упрочняющее раскатывание роликами

глубоких отверстий/Проблемы и пути реализации научно- технического

потенциала военно-промышленного комплекса. - Киев, ИСМ Украины, 2000. -

с. 20

27. Никифоров А.В., Федоров Д.В., Ленинцев Д. Н, Пружинные инструменты

для обработки деталей/Тяжелое машиностроение. - 1998. - № 4. - с. 41

28. Никифоров А.В., Сахаров В. В. Технологические возможности и

перспективы чистовой и упрочняющей обработки упругим инструментом. - М.:

ВНИИТЭМР, 1991. - 56 с. Ил.

29. Горохов В. А. Оснастка для поверхностного пластического

деформирования в автоматизированном производстве. - Минск: БЕЛНИИНТИ, 1992.

– 108 с. ил.

ПРИЛОЖЕНИЯ

-----------------------

ДП-20068757-1201-МТ1-19-02

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

МГАПИ, МТ-1

УКП Стромынка

182

Листов

Лит.

Утверд.

Н. Контр.

Реценз.

Никифоров А.В.

Провер.

Бакачёв А.И.

Разраб.

ДП-20068757-1201-МТ1-19-02

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

ДП-20068757-1201-МТ1-19-02

3

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10