Оснач О.Ф. Товарознавство. Промислове обладнання, прилади, інструменти
Подождите немного. Документ загружается.
181
Розділ 5. Технологічне обладнання
тровошліфувальних верстатів мають свої конструктивні особ
ливості. Так, осі шліфувального і головних кругів можуть роз
ташовуватися горизонтально, вертикально і під кутом; опорний
ніж або закріплюється нерухомо, або переміщається в горизон
тальній або вертикальній площині; верстати можуть мати один
або два шліфувальних і головні круги і т.ін.
Внутрішньошліфувальні верстати, (моделі ЗА227, ЗК227В
та ін.) призначені для шліфування циліндричних, конічних і
фасонних поверхонь обертання наскрізних або глухих отворів,
а також поверхні торців. Шліфування на цих верстатах може
здійснюватися різними методами: поздовжніми проходами,
врізанням, планетарним або безцентровим шліфуванням.
Плоскошліфувальні верстати (моделі 3Г71, 3Б756 і ін.) при
значені для шліфування плоских поверхонь. Конструктивні особ
ливості окремих моделей цих верстатів пов’язані з різними схе
мами шліфування, здійснюваними торцем шліфувального круга
або його периферії на прямокутному або круглому столі, де не
рухомо закріплюється деталь. Для деталей із магнітних матері
алів використовується магнітна плита, установлювана на столі.
Шпиндель верстата з закріпленим на ньому шліфувальним кру
гом може бути розташований або горизонтально, або вертикаль
но. На верстатах із горизонтальним розташуванням шпинделя
шліфування робиться периферією круга на прямокутному столі,
а з вертикальним – торцем круга на круглому столі.
На верстатах шліфувальної групи виконують також глибо
ке зачищення поверхні виливок, зварних та інших заготівок.
Для цього використовують обдирково@шліфувальні верстати.
Заточувальні верстати застосовують для заточення інстру
мента: універсальні заточувальні (моделі 36443М642К і ін.) –
для багатолезового, заточувальні (моделі 3622, 3623 і ін.) – для
однолезового.
Спеціалізовані верстати використовують для певних видів
робіт, наприклад, для шліфування шліцевих поверхонь (модель
3451) або направляючих станін (модель КА544).
Для одержання особливо високоякісної поверхні і точних
геометричних розмірів призначені хонинговальні, притирочні і
«Товарознавство»
182
полірувальні верстати. На них здійснюють хонингування, су
перфінішування і притирку. Хонингованню піддаються переваж
но внутрішні поверхні деталей (гільзи циліндрів внутрішнього
згоряння і поршневих компресорів, отвори шатунів і т.п.). Оброб
ка ведеться хонинговальною голівкою (хоном), що складається
зі сталевого корпуса з укріпленими в ньому абразивними брус
ками, що спеціальним механізмом розсовуються по радіусах,
поступово збільшуючи діаметр оброблюваного отвору. Хонинго
вальні верстати випускають однои багатошпиндельними з вер
тикальним або горизонтальним розташуванням шпинделів. Для
обробки зовнішніх поверхонь використовують суперфінішуван@
ня. Обробка ведеться суперфінішною голівкою, у якої абразивні
бруски закріплені не жорстко, як у хонинговальної, а пружно,
завдяки чому траєкторія їхнього руху при обробці складніша,
чим забезпечується більш висока якість поверхні.
Найбільш точні розміри і чисті поверхні одержуються в ре
зультаті притирання (доведення), що застосовують при виго
товленні калібрів, точних підшипників, для забезпечення гер
метичності з’єднань і т. ін. Притирання здійснюється вручну або
на доводочних верстатах (модель ЗБ816 і ін.), де робочим
інструментом є притир – чавунний диск із нанесеною на його
поверхню сумішшю дрібнозернистого абразивного порошку зі
змазкою. Характер руху абразиву при цьому настільки склад
ний, що траєкторія практично не повторюється.
Полірування – оздоблювальна операція для надання дзер
кального блиску поверхні, що виконується еластичними круга
ми на полірувальних верстатах. Поверхня круга покривається
полірувальнимишліфувальними пастами, що містять дрібно
зернисті абразиви.
Зубо> і різьбооброблювальні верстати
В окрему групу (5у) виділені верстати для обробки зубцю
ватих коліс: зубо@ і різьбооброблювальні. При цьому використо
вують різні технологічні методи: фрезерування, стругання, про
тягання, шліфування, що вказуються зазвичай в назві верстата,
наприклад зубостругальні, зубофрезерні, зубошліфувальні.
183
Розділ 5. Технологічне обладнання
Найбільш поширеними верстатами цієї групи є зубофрезерні
верстати. Їх застосовують для нарізування циліндричних і черв@
’ячних коліс. Робочим інструментом тут є черв’ячні фрези. Го@
ловний рух різання – обертання черв’ячної фрези, що якби обка@
тує заготівлю, зрізуючи метал у місцях заглиблень і створюючи
профіль зуба (метод обкату). Западини на заготівці попередньо
фрезеруються дисковими фрезами. Використовуючи черв’ячні
фрези різного профілю, можна обробляти храпові колеса, зірочки
ланцюгових передач, нарізати шліці на валах і т. ін.
Більше 20% парку зуборізних верстатів складають зубостру@
гальні для циліндричних коліс (моделі 5107, 5В150, 5111 і ін.).
Робочими інструментами на цих верстатах є різці або довбяки.
В останньому випадку верстати називають зубодовбальними. На
зубодовбальних верстатах на відміну від зубофрезерних голов
ним рухом різання є зворотнопоступальний рух довбяка уз
довж осі заготівки, причому різання здійснюється тільки при
русі довбяка вниз. Його повернення у верхнє положення –
холостий хід, під час якого стіл із заготівкою нахиляється вбік
від інструмента. Для утворення профілю зуба і заготівка, і інстру
мент обертаються. Особливість зубодовбальних верстатів – мож
ливість нарізування на них зубів внутрішнього зачеплення і
блоків зубцюватих коліс, а також висока точність обробки.
Зубостругальні верстати, що працюють двома різцями, вико
ристовують для обробки зубів конічних коліс (модель 5Т23В і ін.).
Обробка складається з двох стадій: чорнової – утворення різцями
клиновидного заглиблення в заготівці і чистової – остаточного
формування профілю зуба. Різці здійснюють зворотнопоступаль
ний рух у радіальному напрямку до центру верстата.
Для одержання більш точної поверхні і профілю зуба вико
ристовуються зубооздоблювальні і зубошліфувальні верстати.
Незагартовані поверхні обробляють шевером – інструментом,
що представляє собою або колесо, або рейку з зубами. Техно
логічний процес різання називається шевінгуванням. Він вико
нується на шевінгувальних верстатах (моделі 5702, 5717 і ін.).
Загартовані поверхні обробляють шліфувальними колами на
зубошліфувальних верстатах (моделі 5В830, 5А841 і ін.).
«Товарознавство»
184
Фрезерні верстати
Фреза являє собою ріжучий інструмент, що має декілька
зубів, причому кожний із них можна розглядати як різець. При
фрезеруванні головний обертальний рух здійснює ріжучий
інструмент – фреза, а заготівка, що здійснює поступальний рух
(подачу), поступово насувається на зуби фрези.
Фрезеруванням здійснюється обробка площин, пазів, фасон
них поверхонь, розрізання металу.
За конструкцією фрезерні верстати поділяють на верти
кальні (консольні і безконсольні), горизонтальні (тільки кон
сольні) і поздовжні.
Вертикальні верстати (моделі 6Н11, 6А12Р і ін.) характе
ризуються вертикальним розташуванням осі шпинделя.
Консольно@фрезерні верстати найбільш поширені і призначені
для обробки деталей невеликих габаритів. Столи цих верстатів
разом з оброблюваною деталлю можуть переміщатися в трьох
взаємоперпендикулярних напрямках. Верстати цієї конструкції
призначаються головним чином для інструментальних цехів.
У безконсольно@фрезерних верстатах стіл переміщається на
нерухомій станіні в поздовжньому і поперечному напрямку.
Вони призначені для обробки відносно великих деталей.
Поздовжні верстати ( моделі 6606, 6Г608 і ін.) призначені
для обробки площин великогабаритних деталей або для одно
часної обробки декількох деталей значних розмірів і ваги. Об
робку ведуть одночасно декількома фрезами, одні з яких закр
іплюють на шпинделях із вертикальною подачею, а інші – із
горизонтальною. Головний рух – обертання інструмента. Стіл
у таких верстатах має тільки поздовжнє переміщення.
В окремий тип виділені фрезерні верстати безупинної дії
(моделі 6М23, 6А23 і ін.). Вони відрізняються безупинним обер
танням столу з заготівкою; при цьому оброблені деталі, що ви
ходять із зони різання, заміняють новими заготівками. За кон
струкцією ці верстати випускають карусельними, у яких стіл із
заготівками знаходиться в горизонтальній площині і повертаєть
ся навколо вертикальної осі, і барабанними з горизонтальною
віссю обертання столу.
185
Розділ 5. Технологічне обладнання
Копіювальні верстати ( моделі 6Л463, 6М42К і ін.) працю
ють по копиру, по об’ємній моделі, плоскому шаблону або по
розмітці ручним керуванням.
Широкоуніверсальні фрезерні верстати (моделі 675, 6М83Ш)
оснащені великим набором приналадь: кутовими і круглими
столами, тисками й ін. Вони мають один або два шпинделя з
горизонтальним, вертикальним або похилим розташуванням.
Стругальні, довбальні і протяжні верстати
При струганні різець робить два ходи: один – робочий, при
якому він знімає шар металу; інший – холостий (зворотний), у
результаті якого він повертається на вихідну позицію, не вико
нуючи роботи. Розрізняють поперечне і поздовжнє стругання.
При поперечному струганні головний рух передається інстру
менту, а рух подачі заготівці; при поздовжньому струганні пер
ший з них передається заготівці, а другий інструменту. При
довбанні головний зворотнопоступальний рух здійснюється у
вертикальній площині і передається інструменту. У якості ріжу
чого інструмента при струганні і довбанні застосовуються стру
гальні і довбальні різці, аналогічні токарним.
Стругання – порівняно малопродуктивний процес, тому що
робота ведеться однолезовим інструментом, а наявність холос
тих ходів значно збільшує час обробки. Однак стругання одер
жало значне поширення в дрібносерійному виробництві, особ
ливо у верстатобудуванні і важкому машинобудуванні.
Важлива властивість стругальних верстатів – їх універ
сальність і простота. Настроювання на обробку деталей струган
ням не вимагають складних пристроїв і пристосувань. Крім
того, продуктивність стругальних верстатів при обробці довгих,
але вузьких поверхонь іноді навіть вище, чим фрезерних.
Стругальні верстати (7а група) залежно від відносного пе
реміщення інструмента (різця) і столу з заготівкою поділяють
на поздовжньостругальні, поперечностругальні і вертикально
стругальні, що називають довбальними.
На поздовжньо@стругальних верстатах (модель 7112 і ін.)
стіл із заготівкою здійснює робочий (головний) рух уздовж
«Товарознавство»
186
станини, а різець, встановлений у суппорті – рух подачі. Вони
використовуються для обробки великогабаритних і важких
деталей або для одночасної обробки деталей середніх розмірів.
На поперечно@стругальних верстатах (модель 7М37) стіл із
заготівкою здійснює рух подачі, а різець – головний рух. Вони
призначені для стругання горизонтальних, вертикальних і по
хилих поверхонь на заготівках дрібних і середніх деталей, а
також для прорізання прямолінійних пазів, канавок і виїмок.
На довбальних верстатах (модель 7М450 і ін.) довбяк здійснює
головний вертикальний зворотнопоступальний рух: вниз – ро
бочий хід, нагору – холостий. Заготівці задається рух кругової,
поздовжньої і поперечної подач шляхом повороту і переміщення
у взаємно перпендикулярних напрямках столу. Вони застосову
ються для обробки шпоночних пазів і різних фасонних отворів в
умовах одиничного і дрібносерійного виробництва.
До цієї групи відносять також протяжні верстати. Вони
відрізняються більш високою продуктивністю, тому що оброб
ка ведеться багатолезовим інструментомпротяжкою. На про
тяжних верстатах обробляють внутрішні і зовнішні поверхні
найрізноманітнішої форми. За конструкцією ці верстати підроз
діляють на горизонтальні і вертикальні.
На горизонтально@протяжних верстатах (модель 7А540 і
ін.) протяжка закріплена горизонтально; деталь упирається в
нерухомий корпус станіни. Вони призначені в основному для
обробки внутрішніх поверхонь.
Вертикально@протяжні верстати (модель 774 та ін.) займа
ють меншу площу; протяжка закріплена вертикально на робо
чому повзуні, деталь встановлюється на горизонтальному столі,
що здійснює коливальні рухи: після робочого ходу протяжки
(вниз) стіл відходить від неї, а після холостого ходу (нагору)
повертається у вихідне положення.
187
Розділ 5. Технологічне обладнання
5.2.6. Обладнання для обробки металів тиском
Ковальськоштампувальне виробництво є одним із найста
ріших способів обробки металів тиском та призначене як для
отримання готових виробів, так і для виготовлення заготівок.
Ковальськопресові машини складаються із трьох основних
частин: станини – міцної конструкції, жорстко закріпленої на
фундаменті, привода, що приводить в дію робочі механізми та
шабота (або ковадли).
Ковальськопресові машини можна поділити на три групи
ударної дії – між приводом та заготівкою відсутній сило
вий зв’язок;
такі, що діють надавлюванням (силовий зв’язок між при
водом та заготівкою);
комбінованої дії (удар та надавлювання).
В кожній групі можна провести класифікацію за енерго
носієм (гідравлічні, пароповітряні, механічні машини) або за
передаточними механізмами (кривошипношатунні, фрикційні,
рейкові та ін.).
Для пресування металу використовують преси з гідравлічним
приводом. Вони відрізняються простотою конструктивного вико
нання, можуть розвивати значні зусилля, швидкість робочого ходу
плунжера легко регулюється зміною кількості рідини, що подаєть
ся до циліндрів. За конструкцією преси поділяються на верти
кальні із зусиллям пресування 2,949,81 МН (3001000 тс) і гори
зонтальні з зусиллям пресування 5,87137,5 МН (60014 000 тс).
Вільне кування виконують на молотах і пресах. Перші пред
ставляють собою машини динамічної дії на метал, другі – ста
тичної, із порівняно невеликою швидкістю робочого ходу
інструменту. Мілкі поковки виконують на пневматичних, а
великі – на пароповітряних молотах і надважкі – на гідравліч
них пресах.
Пневматичні молоти приводяться до дії стисненим по
вітрям, що поступає до робочого циліндра від компресора, вбу
дованого в станину. Пневматичні молоти не потребують систе
ми трубопроводів для підведення енергоносія. Маса падаючих
«Товарознавство»
188
частин цих молотів коливається в межах 501000 кг, число
ударів на хвилину досягає 200. Маса шаботу повинна бути в
1520 разів більше маси падаючих частин молота.
Пароповітряні молоти приводяться до дії парою або стисне
ним повітрям, що поступає під тиском 0,40,8 МПа (48 кгс/см
2
).
Вони бувають простої та подвійної дії. В молотах простої дії енер
гія пари використовується тільки для підйому баби, а удар відбу
вається під дією її сили тяжіння. В молотах подвійної дії тиск
пари служить і для примусового прискорення падаючих частин.
Маса падаючих частин пароповітряних молотів до 5 т.
Гідравлічні молоти більш досконалі, ніж механічні. В якості
енергоносія в молотах використовують нафтові масла. Тиск ро
бочої рідини в гідросистемі створюється аксиально або радіаль
ноплунжерними насосами, що створюють тиск в системі до
18 МПа (180 атм).
На гідравлічних пресах виготовляють поковки масою до
350 т. їх перевагами є можливість досягнення великого зусил
ля, практична нечутливість до перевантажень, сталість швид
кості руху інструменту, можливість плавного її регулювання,
безшумність роботи. Недоліками є порівняно низька продук
тивність і велика вартість. Невід’ємною частиною пресів є
гідропривод, який може бути насоснобезакумуляторним та
насосноакумуляторним. За конструкцією преси поділяють на
вертикальні та горизонтальні залежно від розміщення робочих
циліндрів, за технологічним призначенням – кувальні, штам
пувальні, трубопрофільні.
На малих кувальних гідравлічних пресах зусилля досягає
2,945,9 МН (300600 тс), на потужних – до 147 МН (1500 тс).
Штампувальні молоти за своє будовою мало відрізняються
від кувальних. Широко застосовуються пароповітряні штампу
вальні молоти з масою падаючих частин 0,524 т, фрикційні
молоти з масою падаючих частин 0,502 т, безшаботні молоти з
енергією удару до 981 кДж (100 тс·м), кривошипні кувально
штампувальні преси з зусиллям 4,978,5 МН (5008000 тс) і
числом ходів 3590 на хвилину, горизонтальнокувальні маши
ни з зусиллям 0,98130,870 МН (1003150 тс) та ін.
189
Розділ 5. Технологічне обладнання
На безшаботних молотах метал деформується за рахунок
зустрічного руху верхньої і нижньої баб. Енергія удару погли
нається бабами, тому у молотів немає масивного фундаменту і
шаботу. Такі молоти застосовують для штампування поковок
масою 503500 т.
Кривошипні кувально$штампувальні преси (ККШП) – про
гресивний вид обладнання, так як штампування на них в 1,52
рази продуктивніше ніж штампування на молотах, значно вища
точність штампування, менша витрата металу, процес обробки
легко механізується і автоматизується. Всі вони мають криво
шипний привод, що перетворює обертовий рух електродвигуна
у зворотнопоступальний рух виконавчих органів та інструмен
ту. Поковки, які штампуються на ККШП, за формою можуть
бути складнішими ніж поковки, які виготовляються на молотах.
Горизонтально$кувальні машини (ГКМ) застосовують у
крупносерійному та масовому виробництві при штампуванні
деталей, що мають форму тіл обертання із різноманітними гол
івками, стовщеннями, наскрізними отворами (болти, гайки,
втулки, кільця, клапани, шестірні та ін). ГКМ відрізняються
високою продуктивністю. В якості вихідного матеріалу зазви
чай використовують прокатану заготівку підвищеної точності
круглого та квадратного перетину з діаметром або стороною
квадрату 20270 мм.
Радіально$обжимні машини. Застосовують для виготовлен
ня циліндричних, ступінчастих та конічних валів, інструмента,
конусних хвостовиків, для обжима труб, циліндрів та прутків.
При обробці труб можливе внутрішнє профілювання виробів.
Допоміжне обладнання. Заготовками при обробці тиском слу
жать виливки або прокатаний метал. Прутковий метал розрізають
на мірні шматки, а листовий розкроюють на механічних ножи
цях, пилками, газовими або електричними різаками та ін.
Зокрема, випускаються три серії гільотинних ножиців для
різних розмірів аркушів:
Speed – модельний ряд високошвидкісних ножиців із
частотою ходів до 60 ходів/хв. Серійно виробляються
«Товарознавство»
190
ножиці для різання метолу товщиною 6,8,10,14 мм і дов
жиною реза 2050 мм; 3050 мм; 4050 мм.
CCOSI – модельний ряд ножиців із глибиною зева 100 мм.
Серійно виготовляються ножиці для різання металу тов
щиною 3,6,14,16,20,24 мм і довжиною реза 2050 мм;
3050 мм; 4050 мм.
CCO – модельний ряд ножиців із глибиною зева 500 мм.
Серійно виготовляються ножиці для різання металу тов
щиною 6,8,10,14 мм і довжиною реза 2050 мм; 3050 мм;
4050 мм; 6050 мм.
Всі моделі ножиць оснащені автоматичним регулюванням
зазору між ножицями і кутом нахилу ножів залежно від тов
щини й механічних властивостей аркуша, що ріжеться. Можуть
бути вбудовані в автоматичний центр різання металу.
Як опція ножиці можуть бути оснащені:
автоматичною підтримкою аркуша при його різанні (для
тонких аркушів);
автоматичним евакуатором відрізаного аркуша для його
складування;
системою для відрізки вузьких смуг металу, що запобігає
їх скручуванню.
Обробка тиском важка та трудомістка робота, яку на даний
час механізують. Для зміни положення заготівок в процесі ку
вання використовують маніпулятори – механізовані кліщі, що
управляються з пульта. При цьому сам маніпулятор може пе
ресуватись по полу або по рейках. У крупносерійному та масо
вому виробництві поковок та штамповок широко використо
вують різні транспортні засоби, автоматичні завантажувальні
пристрої, накопичувальні бункери та ін.
5.2.7. Агрегатні верстати та верстати з ЧПУ
Агрегатні верстати – це верстати, у конструкції яких вико
ристовують стандартні вузли (агрегати), тобто автономні (са
мостійні) вузлиблоки (силові голівки, столи, станини, стійки,
системи подачі мастильноохолоджувальних рідин, маніпулято
ри та ін., виготовлені по загальних для усього верстатобудуван