Реферат: Машины и оборудование
Способ позволяет успешно производить процесс сварки без применения электродных покрытий и флюсов, имеет высокую производительность и легко поддается к автоматизации.
В настоящее время этот способ широко применяется при изготовлении конструкций из стали, алюминия, титана, циркония, никеля, меди и их сплавов.
Сварочные соединения, выполненные этим способом, имеют прочность, близкую к прочности основного метала. В качестве защитных газов применяются инертные и активные газы. Из числа инертных газов применяют гелий и аргон, а из числа активных – азот, водород и углекислый газ.
Сущность способа при электродуговой сварке в защитных газах электрод, расплавленный металл сварочной ванны и расплавляемая часть присадочной проволоки защищаются поступающим из горелки в зону сварки газом, который оттесняет окружающий воздух от зоны горящей дуги эффективность газовой защиты зоны сварки зависит от типа свариваемого соединения и скорости сварки.
На защиту влияет также расстояние сопла от изделия, размер сопла и расход защитного газа. При чрезмерном приближении к изделию сопло сильно забрызгивается, а при удалении нарушается защита зоны сварки. При существующем оборудовании расстояние сопла от изделия выдерживают в пределах 5 – 40 мм.
К основным преимуществам сварки в среде защитных газов относят: а) отсутствие необходимости применения флюсов или покрытий, а следовательно, и очистки швов от шлака и неиспользованных остатков флюса после сварки; б) высокую производительность процесса сварки; в) высокую степень концентрации источника теплоты, что позволяет значительно сократить зону структурных превращений и уменьшить деформацию изделия в процессе сварки; г) низкую стоимость при использовании в качестве защитных газов СО2, N2 и паров воды; д) весьма незначительное взаимодействие металла шва с кислородом и азотом воздуха при использовании в качестве защитной среды инертных газов; е) возможность сварки различных металлов и сплавов толщиной от десятых долей миллиметра до десятков миллиметров; ж) простоту наблюдения за процессом сварки, так как дуга горит открыто; з) широкие возможности механизации и автоматизации процессов; и) возможность применения механизированной сварки в различных пространственных положениях.
Токарные станки. Токарно-затыловочный станок модели 1811
На универсальном токарно-затыловочном станке производят затылование червячных модульных фрез: правых, левых, праворежущих и леворежущих одно- и многозаходных фрез, а также гребенчатых, дисковых и фасонных фрез и инструменты с прямыми, косыми или торцовыми затылуемыми зубьями. На этом станке можно выполнять все токарные работы.
Отличительными особенностями станка являются: особое устройство суппорта, позволяющее осуществлять затыловочные движения; наличие кинематических цепей делительного движения и дополнительного вращения кулачка, отсутствующих у токарно-винторезных станков; кроме того, у станка 1811 имеются дополнительные устройства, обеспечивающие работу по полуавтоматическому циклу (гидропривод, панель управления, штанга управления и другие).
На станке 1811 можно производить затылование деталей с максимальными диаметрами: над станиной 520 мм и над нижней частью суппорта 240 мм. Наименьший и наибольший шаг нарезаемой и затылуемой резьб: метрической 0,5 – 240 мм, дюймовой 3/16 – 10¢¢, модульной 0,4π - 80π. Наибольшая глубина затылования 18 мм.
На станке выполняют разнообразные фрезерные работы, в том числе и фрезерование винтовых канавок.
Характеристики станка. Расстояние от оси шпинделя до стола – 450 мм; расстояние от оси шпинделя до хобота 155 мм; размер рабочей поверхности стола 320×1250 мм; наибольшее перемещение стола: продольное – 700 мм; поперечное – 250 мм; вертикальное – 450 мм. Число скоростей шпинделя 18. Число подач стола 18. Мощность электродвигателя привода подачи 1,7 квт, число оборотов в минуту 1440.
Станки для электрофизических и электрохимических методов обработки. Электроэрозионные станки.
Станки для электрофизических и электрохимических методов обработки широко используют для обработки заготовок из трудно обрабатываемых материалов: твердых сплавов, высоколегированных сталей, германия, кремния, и т. д. На них изготавливают пресс-формы, штампы, фильеры, а также детали, имеющие щели, отверстия и т. д., которые довольно трудно или вообще невозможно обработать механическим путем.
Работа электроэрозионных станков основана на разрушении материала обрабатываемой заготовки под воздействием электрических разрядов. К этой группе относятся станки для электроискровой, электроимпульсной, анодно-механической и электроконтактной обработки.
Электроискровые станки применяются для выполнения узких щелей, небольших отверстий и т. д. обрабатываемая заготовка погружена в жидкую среду (керосин, индустриальные масла и т. д.), не проводящую электрический ток. Инструмент перемещается возвратно-поступательно. Электрический ток от специального генератора под водится к заготовке – аноду и инструменту – катоду. В электрическую цепь подключен конденсатор, придающий разрядам импульсную форму, и сопротивление. Нужный искровой зазор между заготовкой и инструментом поддерживается автоматическим регулятором. Возникающий дуговой разряд создает температуру 4000 - 5000°С. При этом расплавляется металл на поверхности заготовки, который выбрасывается в межэлектродное пространство. Форма разрушения заготовки зависит от формы торцовой части инструмента.
Станки для электроимпульсной обработки значительно более производительны и служат для обработки крупных заготовок типа пресс-форм, штампов. Импульсные разряды создаются специальными импульсов. Инструмент – анод, заготовка – катод. Обработка ведется в жидкой среде. Инструмент – электрод изготовляют из меди, алюминия и его сплавов, графита.
Станки для электроимпульсной и электроискровой обработки образуют размерный ряд, в котором в качестве основного параметра выбран размер стола. К этому ряду относятся электроэрозионные копировально-прошивочные координатные станки высокой точности 4Д722АФ1, 4Е723 и др., электроимпульсный копировально-прошивочный станок 4726. Выпускают ряд станков для профильной вырезки проволочным электродом, в котором электродная проволока перематывается при определенном натяжении с подающей катушки на приемную, прорезая в результате электроэрозии обрабатываемую заготовку.
Станки для анодно-механической обработки применяют для безабразивной заточки твердосплавных инструментов, шлифования, хонингования, разрезки заготовок из труднообрабатываемых материалов. В пространстве между заготовкой и вращающимся инструментом по трубке подается электролит – водный раствор жидкого стекла, который под действием тока растворяет металл, образуя на его поверхности тонкую оксидную пленку. В месте, подлежащем обработке, пленка удаляется перемещающимся в сторону заготовки инструментом, но на этом участке вновь образуется пленка, которая опять же снимается инструментом и т. д. В качестве инструмента применяют заточные диски, токопроводящие круги, бруски и притиры.
Станки для электроконтактной обработки служат для снятия больших припусков на заготовках, для обдирки слитков и т. д. обработка ведется вращающимся диском в воздушной среде; между инструментом и заготовкой возникает дуга переменного тока большой силы. Размягченный от нагрева металл удаляется инструментом. Метод дает самую высокую скорость съема металла в сравнении с рассмотренными выше методами.
Промышленные роботы. Промышленный робот УМ 160 Ф2.81.01
Универсальный промышленный робот с ПУ предназначен для группового обслуживания оборудования, в основном металлорежущих станков с горизонтальной осью шпинделя или горизонтальным столом. ПР производит установку снятие деталей и их межстаночное транспортирование. ПР может обслуживать токарные, фрезерно – центровальные, шлифовальные, зубообрабатывающие и другие станки. ПР оснащен широкодиапазонными быстросменными захватами устройствами, возможна автоматическая смена захватных устройств.
Техническая характеристика. Грузоподъемность 160 кг; число захватных устройств 1, число обслуживаемых технологических единиц 4; число степеней подвижности 4; линейные перемещения Х (при скорости 1,2 м/с) 16 000 мм; угловые перемещения Ө1, Ө2, (при скорости 30°/с) 90°, α (при скорости 90°/с) 90 - 180°.
Система управления – позиционная типа УПМ 331. ОТ устройства ЧПУ управляются три координаты. Способ программирования – обучение. Погрешность позиционирования ±0,5 мм. Программоноситель – накопитель на магнитной ленте.
Основные механизмы, движения и кинематика. ПР имеет портальную конструкцию. Каретка перемещается по монорельсу, состоящему из трех секций длиной 6000 мм каждая, закрепленных на четырех колоннах. Ролики каретки катятся по двум направляющим прямоугольного сечения, прикрепленным к монорельсу.
Шарнирно – рычажный спрямительный механизм крепится к руке и служит для сохранения вертикально-го расположения шпинделя головки и соответственно
Автоматизированное производство. Назначение и классификация автоматических станочных систем
Современное машиностроение примерно на три четверти имеет среднесерийный и мелкосерийный характер производства. Быстро обновляется номенклатура машин, одновременно возрастает их сложность и точность, все это приводит к необходимости оперативной перестройки производства на предприятиях. Организационно-технические средства, эффективные для массового однономенклатурного уровня производства, становятся тормозом при обновлении продукции. Следовательно, необходимо создавать быстро переналаживаемые производство с высокой производительностью труда. Значительное место в таких производствах принадлежит промышленным роботам, которые на многих операциях заменяют ручной труд, что уменьшает число требуемых рабочих, способствует многостаночному обслуживанию. Повышению производительности труда способствует резкое повышение уровня автоматизации оборудования и надежности его работы. Высокоавтоматизированные станки, обслуживаемые промышленными роботами, окупаются в приемлемые сроки только при условии их работы в две – три смены.
Основные определения. Станочная система (ССт) – управляемая совокупность станков и вспомогательного оборудования, предназначенная для обработки одной, нескольких подобных заготовок или заготовок широкой номенклатуры на основе одного, нескольких или различных маршрутных технологических процессов.