Технологическое оборудование заготовительных и складских производств машиностроительных предприятий
Покупка
Тематика:
Машиностроение. Приборостроение
Издательство:
Директ-Медиа
Автор:
Сибикин Михаил Юрьевич
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 359
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Профессиональное образование
ISBN: 978-5-4499-0763-9
Артикул: 800601.01.99
Доступ онлайн
В корзину
В пособии подробно рассмотрены методы получения заготовок, современное состояние и перспективы модернизаци оборудования заготовительных и сварочных цехов, подъемнотранспортных машин, оценены возможности примененипромышленных роботов и робототехнических комплексов, создание и внедрение механизированных и автоматизированных складов и устройств для транспортирования заготовок, деталей и изделий. Пособие поможет студентам вузов машиностроительных отраслей при изучении специальности «Машиностроение», глубже ознакомиться с новейшими видами отечественного оборудования внедряемого в заготовительных и сварочных цехах, а также с основными направлениями модернизации и роботизации всего машиностроительного комплекса предусмотренного Правительством России на период до 2030 года.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
М. Ю. Сибикин Технологическое оборудование заготовительных и складских производств машиностроительных предприятий Учебное пособие Издание третье, стереотипное Москва Берлин 2020
УДК 621.7-1(075) ББК 34.5-5я73 С 34 Рецензенты: А. Н. Черненко, д.т.н., старший преподаватель Нового Технического Университета О. В. Имамеев, к.э.н., Зам. Директора по производству ООО «Политэн» Сибикин М. Ю. С 34 Технологическое оборудование заготовительных и складских производств машиностроительных предприятий : учеб. пособие / М. Ю. Сибикин. – Изд. 3-е, стер. – Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2020. – 359 с. ISBN 978-5-4499-0763-9 В пособии подробно рассмотрены методы получения заго- товок, современное состояние и перспективы модернизации оборудования заготовительных и сварочных цехов, подъемно- транспортных машин, оценены возможности применения промышленных роботов и робототехнических комплексов, создание и внедрение механизированных и автоматизирован- ных складов и устройств для транспортирования заготовок, деталей и изделий. Пособие поможет студентам вузов машиностроительных отраслей при изучении специальности «Машиностроение», глубже ознакомиться с новейшими видами отечественного оборудования внедряемого в заготовительных и сварочных цехах, а также с основными направлениями модернизации и роботизации всего машиностроительного комплекса предусмотренного Правительством России на период до 2030 года. УДК 621.7-1(075) ББК 34.5-5я73 ISBN 978-5-4499-0763-9 © Сибикин М. Ю., текст, 2020 © Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2020
Введение Современное развитие машиностроения требует существенного повышения уровня подготовки кадров, вооружение молодых специалистов современными до- стижениями науки и техники, умелого использования полученных знаний на практике в производственных условиях. Предметами исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработ- ки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверх- ностей, точность обработки и припуски на нее, выбор современных видов технологического оборудования, лазерных и плазменных установок, роботов и манипу- ляторов, автоматических линий, робототехнических комплексов. Процесс создания машины от формулировки ее служебного назначения и до получения в готовом виде четко подразделяют на два этапа: проектирование и изго- товление. Первый этап завершается разработкой кон- струкции машины и представлением ее в чертежах, второй – реализацией конструкции с помощью произ- водственного процесса. Построение и осуществление второго этапа составляет основную задачу технологии машиностроения. Дисциплина «Технологическое оборудование заго- товительных и складских производств машинострои- тельных предприятий» согласно типовому учебному плану входит в набор дисциплин по направлению 150900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» специальности 151001 «Технология машиностроения» и специально- сти 080502 «Экономика и управление на предприятии» расположенная в блоке специальных дисциплин. В пособии подробно рассмотрены методы получе- ния заготовок, современное состояние и перспективы
модернизации оборудования заготовительных и сва- рочных цехов, подъемно-транспортных машин, оцене- ны возможности применения промышленных роботов и робототехнических комплексов, создание и внедре- ние механизированных и автоматизированных складов и устройств для транспортирования заготовок, деталей и изделий. Пособие поможет студентам вузов машинострои- тельных отраслей при изучении специальности 150001 «Технология машиностроения», глубже ознакомиться с новейшими видами отечественного оборудования внедряемого в заготовительных и сварочных цехах, а также с основными направлениями модернизации и роботизации всего машиностроительного комплекса предусмотренного Правительством России на период до 2030 года.
Глава 1. Методы получения заготовок 1.1. Виды заготовок и их характеристики Оборудование заготовительного производства во многом зависит от правильного выбора метода получе- ния заготовок. Предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности и свойств материала изготавливают деталь или неразъ- емную сборочную единицу называют заготовкой. Пе- ред первой технологической операцией заготовку называют исходной. Выбор заготовки заключается в установлении мето- да ее изготовления, расчете или выборе припусков на обработку и определении размеров исходной заготовки. Форма и размеры детали, технологические свойства материала, температура его плавления, структурные ха- рактеристики (направление волокон и размеры зерна) определяют метод изготовления заготовки. Трудность выбора метода получения заготовки со- стоит в том, что сталкиваются часто противоположные требования, поэтому решение этого вопроса становит- ся многовариантным. Выбор одного из вариантов не очевиден и часто основан на инженерной интуиции и практическом опыте. Принятие окончательных реше- ний происходит, как правило в условиях ограниче- ний – материальных ресурсов, экономических возможностей, энергетических ресурсов, наличия ква- лифицированных кадров, транспортных расходов, возможностей кооперации, времени для подготовки производства и т.п. Заготовки получают в основном двумя методами – литьем или обработкой давлением (пластическим 5
деформированием). Для крупногабаритных деталей – допускается использование сварных заготовок или комбинированных (т.е. полученных сваркой предвари- тельно отштампованных или отлитых отдельных эле- ментов сложной формы). Заготовки из серого или ковкого чугуна изготовля- ют в виде отливок. Заготовки стальные изготовляют из горячекатаного проката различных размеров и профиля либо из хо- лоднотянутой стали. Для получения этих заготовок ча- сто используют также ковку, штамповку или литье. Заготовки из цветных металлов и сплавов изготов- ляют из проката, отливают или штампуют. Заготовки в виде отливок применяют для деталей сложной формы. Сварные заготовки используют при невозможности или экономической нецелесообразно- сти изготовления цельных. Детали кабин управления буровыми установками, кожухов БКНС, БГТУ и т.п. изготовляют из листового материала холодной штам- повкой с последующей сваркой. На заготовки разрезку проката производят газопла- менными резаками, на ленточных или дисковых пилах, приводных ножовках и пресс-ножницах, на токарных, револьверных и фрезерных станках. На фрикционных (беззубых) пилах разрезают профильный прокат, не имеющий большой сплошной площади сечения (угол- ки, двутавры, швеллеры). На круглых заготовках боль- шого диаметра фрикционная пила обычно заклинивается. Применяют также отрезные станки с тонкими отрезными шлифовальными кругами. Про- фильный прокат – уголки, швеллеры и т.п. – может быть разрезан на пресс-ножницах методом рубки. Перед поступлением на обработку резанием исход- ные заготовки подвергают очистке, правке и термиче- ской обработке в зависимости от методов их изготовления и предъявляемых требований. Отливки 6
очищают от формовочной земли и стержней, затем удаляют литники, выпоры, отрезают прибыли, зачи- щают заусенцы и случайные приливы Очистку произ- водят на стационарных и переносных шлифовально- обдирочных станках, зубилами, стальными щетками. Для механизации процесса очистки применяют дробеструйные установки, вращающиеся (галтовочные) барабаны. Заготовка, полученная горячей штамповкой, в месте разъема штампа обычно имеет облой, который обрезают или вырубают в штампах на обрезных кри- вошипных прессах. После обрезки производят терми- ческую обработку и правку в горячем или холодном состоянии. С целью получения заданных микроструктуры и механических свойств заготовку при термической об- работке подвергают нормализации, улучшению и дру- гим процессам. Штамповки очищают от окалины и заусенцев дробеструйной обработкой, травлением, галтовкой во вращающихся барабанах. Для получения точных размеров некоторые штампованные заготовки проходят калибровку и чеканку в холодном или горячем состоянии. Перед этой операцией производят отжиг или нормализацию и очистку от окалины. На чеканку дается припуск от 0,2 до 0,8 мм на сторону в зависимости от площади чеканки. Длинные заготовки из проката правят вручную, на прессах или на специальных многороликовых правильно- калибровочных станках за 1 – 2 хода. Если свойства материала допускают использование литья и методов пластического деформирования, то выбор должен опираться, в первую очередь, на особенности формы детали. При наличии полости сложной формы, а также выступов и впадин на боковых наружных и внутренних поверхностях часто 7
единственно возможным является метод литья. Причем, обязательно с применением формы разового использования, так как для извлечения отливки форма и стержни должны быть разрушены. Если же форма детали позволяет применять как штамповку, так и литье, то выбор метода должен исходить из технических требований к детали, особенно к макро- и микроструктуре внутренних и поверхностных слоев детали. Кроме того, необходимо учитывать и объем производства (годовую программу выпуска дета- лей), и тип производства, т.е. темп выпуска. Здесь нет возможности учесть все индивидуальные особенности конкретных деталей и предприятий, но основное направление выбора метода получения заготовки со- стоит в следующем: чем более строгие требования предъявляются к однородности механических свойств детали, чем выше требования к ее прочности, твердо- сти и износостойкости, тем желательнее применить метод пластического деформирования, а не литья. Кроме этого, избрать метод пластического деформи- рования тем предпочтительнее по сравнению с литьем, чем больше объем производства и чем меньше такт выпуска. Вместе с тем, чем сложнее форма детали и чем выше стоимость материала, из которого она изго- товлена, тем предпочтительнее использовать метод ли- тья, как дающий лучшее приближение формы заготовки к форме готовой детали, т.е. повышающий коэффициент использования материала. В связи с неоднозначностью решения задачи о вы- боре метода, получения заготовки целесообразно наме- тить несколько альтернативных вариантов и произвести экономический анализ с помощью ЭВМ, предусмотрев в программе анализа и указанные выше ограничения. 8
1.2. Выбор способа получения отливок Наиболее часто применяемым способом получения заготовок литьем является литье в песчаные формы, поскольку себестоимость одной тонны таких отливок минимальна, а применяемое оборудование и оснастка во многом имеет универсальный характер. Для изготовления отливок I класса точности (заго- товки массового производства) целесообразно приме- нять машинную формовку по металлическим моделям, механизированный выем моделей из полуформ. В этом случае могут быть также получены сложные по форме тонкостенные заготовки с отверстиями диаметром от 20 мм и более. Если стержни изготовляют на специ- альных машинах и калибрируют перед сборкой Б кон- дукторе, то полученные заготовки по точности взаимного расположения поверхностей и отклонениям размеров обеспечивают возможность механической обработки в специальных или специализированных приспособлениях, в том числе на автоматах и полуавтоматах. Отливки II класса точности (заготовки серийного производства), рекомендуется выполнять литьем по деревянным моделям, применяя машинную формовку с механизированным выемом моделей из полуформ, причем модели закрепляются на металлических плитах. Такой способ литья в заготовках позволяет получить литые отверстия диаметром свыше 30 мм. Отливки III класса точности (заготовки мелкосерийного и единичного производства) изготовляют в основном в песчаных формах с ручной формовкой по деревянным моделям. В отдельных случаях применяется машинная формовка по координатным плитам с незакрепленными моделями. Такой способ литья позволяет выполнять литые отверстия диаметром свыше 50 мм. 9
Применение других способов литья определяется особенностями размеров, формы и технических требований к детали. Для больших деталей (массой свыше двух тонн) заготовки отливают в землю, а для формовки применяют деревянные модели. Если деталь имеет ряд поверхностей, которые по техническим условиям не требуют обязательной обработки резанием и должны быть точно расположены друг относительно друга, и иметь высокое качество поверхности, целесообразно применять литье в различные оболочковые формы. Такими формами могут быть песчано-смоляные, жидко-стекольные и т.п., а также литье в оболочковые формы по выплавляемым или растворяемым моделям (масса таких отливок не должна превышать 150 кг). Учитывая, что организация такого участка специального литья требует значительных капиталовложений, а технология литья включает ряд сложных и длительных операций, себестоимость одной тонны отливок с применением указанных способов литья возрастает в 8 – 12 раз, и поэтому применение литья в оболочковые формы целесообразно только в крупносерийном и массовом производстве. Заготовки из цветных металлов и сплавов целесообразно отливать в формы многократного применения: керамические и песчано-цементные для небольших партий деталей и в металлические формы (кокильное литье и литье под давлением) для крупносерийного и массового производства. Если деталь имеет форму полого цилиндра, то часто используют центробежное литье. Заготовки, у которых величина наружного диаметра превышает высоту детали, отливают на машинах центробежного литья с вертикальной осью вращения; при этом воз- 10
Доступ онлайн
В корзину