Отчёт по практике МТЗ


Введение
Прохождение практики на заводе является важным этапом изучения технологии машиностроительных производств, а также различных методов получения заготовок и обработки деталей, так как позволяет воочию увидеть уже внедрённое оборудование и убедиться в соответствии изученных в теории методов и приёмов обработки применяемым на практике. Практика даёт возможность расширить и закрепить полученные в учебном заведении знания об организации различных типов производств, о расчётах, проектировании и методах внедрения всевозможных типов оборудования, приспособлений и инструмента. Целью практики является также изучение конкретного технологического процесса и нахождение возможностей его усовершенствования с точки зрения экономии времени, энергии, оборудования и материалов с экономическим обоснованием. Это позволяет повышать эффективность производства и обуславливает его технический прогресс.Основными задачами и перспективами развития машиностроительной отрасли является уменьшение времени на изготовление деталей, изделий, сборочных единиц и повышение производительности труда. Это достигается путём сокращения номенклатуры применяемого универсального оборудования взамен внедрения различных высокопроизводительных автоматизированных и автоматических в основном многошпиндельных станков и, как следствие уменьшения количества операций обработки. Преимущество должно отдаваться совмещению различных переходов на одном станке, что также позволит сократить время на обработку.
“Минский тракторный завод” ведет свою историю с 26 мая 1946 года, когда было принято решение о его строительстве. Проект предусматривал выпуск в сутки 50 гусеничных сельскохозяйственных тракторов. В 1948 – 1958 годах завод освоил производство пусковых двигателей.
К концу 50-х годов на минском тракторном заводе формируется коллектив конструкторов, и начинаются собственные разработки. Создается универсально-пропашной трактор на пневматических шинах МТЗ-2 “Беларусь”, определивший дальнейшую специализацию предприятия. В 1957 – 1960г. созданы и поставлены на производство более десяти моделей колёсных тракторов. Крупным шагом вперёд была разработка конструкции и постановка на производство в 1961г. универсального колёсного трактора МТЗ-50 с двигателем мощностью 55 л.с. С постановкой на производство тракторов МТЗ-50/52 началось интенсивное развитие экспорта, как по объёму, так и по географии поставок.
В 1974г. начался серийный выпуск более мощного и высокопроизводительного трактора МТЗ-80. Это самая малая модель в мире. В 1975г. было организовано производственное объединение “ Минский тракторный завод ”.
24 мая 1984 года с главного конвейера сошёл 2-х миллионный трактор “Беларусь”. В 1984 году завод поставил на производство 100-сильный трактор МТЗ-102. В 1985 году были изготовлены первые образцы трактора МТЗ-142 мощностью 150 л.с. С целью обеспечения механизации работ в индивидуальном хозяйстве с 1978 года завод приступил к созданию семейства мини-техники.
В 1994 году завод освоил производство трактора “Беларус-1221” мощностью 130 л.с., в 1999 году трактора “Беларус-1522” мощностью 150 л.с. Создан и проходит испытания трактор общего назначения “Беларус-2522” мощностью 250 л.с.
Если в 1992 году объединением выпускались только четыре моделей тракторов, то сегодня заказчиками предприятия являются уже шестьдесят две модели разных видов машин, более чем в ста сборочных вариантах для всех климатических и эксплутационных условий, под запросы потребителей с учетом их желаний и финансовых возможностей.
Новое поколение тракторов “Беларусь” представлено тремя семействами: мини-техники и малогабаритные тракторы, универсально-пропашные тракторы, тракторы общего назначения. Семейство малогабаритной техники включает машины в диапазоне мощности от 6 до 35 л.с. Семейство универсально-пропашных тракторов представлено тракторами серии 500, 600, 800, 900, 1000 мощностью от 50 до 130 л.с. Тракторы “Беларусь” способны выполнять весь комплекс сельскохозяйственных и транспортных работ.
В 2000 году был создан трактор МТЗ-1802 на резинотросовом гусеничном ходу, а в 2001 году был создан трактор МТЗ-2022 мощностью 270 л.с. и трактор МТЗ-622 мощностью 60 л.с.
В последние годы ПО “Минский тракторный завод” выступает как самостоятельный экспортер. На все продаваемые тракторы получены международные сертификаты, подтверждающие их соответствие стандартам Евросоюза.
За большой вклад в развитие производства и международного сотрудничества МТЗ удостоено всемирной награды “ Золотой Меркурий”.
Основные направления развития машиностроения предусматривают дальнейшее повышение его эффективности, интенсификации, уменьшение сроков создания, освоения и производства новой прогрессивной техники. Организационно-методической основой выполнения поставленной задачи является конструирование машиностроительных изделий с учетом требований технологичности конструкции.
Рассматривая современное состояние проектирования и изготовления машиностроительных изделий с учетом требований технологичности, можно отметить несколько направлений решения этой проблемы, которые непосредственно или косвенно способствуют повышению технологичности конструкций в соответствии с требованиями современного производства. К ним относятся:
- непрерывно возрастающий объем агрегатного монтажа сборочных единиц, механизмов и оборудования, развитие системы модульного проектирования на базе типизации, унификации и стандартизации;
- широкое использование ЭВМ, обеспечивающее более высокий уровень анализа конструктивных решений в различных вариантах использования;
- организация широкого обмена опытом в области создания технологичных конструкций между различными отраслями машиностроения.
Таким образом, генеральная линия развития машиностроения - комплексная автоматизация проектирования и производства - требует знания и совершенного метода проектирования.
Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемерного внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решения технических вопросов и экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.
Для народного хозяйства необходимо увеличить выпуск продукции машиностроения и повысить ее качество. Этот рост осуществляется за счет качественной интенсификации производства на основе широкого использования достижений науки и техники, применения прогрессивных технологий. Повышение эффективности производства возможно путем его автоматизации и механизации, оснащение производства высокопроизводительными станками с ЧПУ, промышленными роботами, создание гибких производственных систем.
Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением машин, но и непрерывным совершенствованием технологий их производства. Важно качественно, экономично и в заданные сроки с минимальными затратами индивидуального и общественного труда изготовить машину.
Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки способствует конструированию более совершенных машин и снижению их себестоимости. Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа.
1.Структура и функции подразделений предприятия
ДИРЕКТОР:
Пуховой Александр Алексеевич
ГОД ОСНОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ:
1946
КОЛИЧЕСТВО РАБОТАЮЩИХ:
23000
ТОВАРНАЯ НОМЕНКЛАТУРА ПО ВЭД (СЕКТОР ЭКОНОМИКИ):
Сельскохозяйственное машиностроение (тракторостроение).
ТИП ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
Производство тракторов, машин, запчастей, ТНП, изделий из литья, поковок и др.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОСНОВНОГО ВИДА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:
Для обеспечения законченного цикла изготовления продукции на МТЗ существует несколько самостоятельных производств:
- металлургическое
- кузнечное
- холодноштамповочное
- механообрабатывающее
- термическое
- сварочное
- сборочное
- защитных покрытий
Центральным звеном структуры управления предприятия является заводоуправление, возглавляемое директором. Он назначается и освобождается от должности вышестоящим органом руководства. Директор организует всю работу предприятия и несет полную ответственность за его состояние и деятельность. Сосредотачиваясь на решении основных, наиболее важных вопросов деятельности предприятия, директор распределяет обязанности по выполнению отдельных функций управления и руководства
управленческими и производственными подразделениями между своими заместителями, и предоставляет им необходимые права.
Основное производство подразделяется на следующие службы: директор, ПДО, главный инженер, ОГК, ОГТ, ЭМО, РМУ, ЭРУ, инструментальный цех, литейный цех, заготовительный цех, механический цех, сборочный цех.
Соответственно служба ПДО готовит план текущей работы, который утверждается главным инженером и директором.
Конструкторское бюро осуществляет разработку новых и модернизацию выпускаемых конструкций тракторов, обеспечивая их высокий технический уровень.
Отдел главного технолога обеспечивает внедрение новых прогрессивных технологий и совершенствует технологическую подготовку производства.
Отдел главного металлурга осуществляет совершенствование существующих, разработку и внедрение прогрессивных процессов металлургического производства, предусматривающих получение заготовок и деталей с наименьшими затратами труда, материалов и обеспечение качества, надежности и долговечности изделий.
Отдел главного энергетика обеспечивает сохранность надлежащего технического состояния и рациональность эксплуатации энергетического оборудования и энергетических установок, обеспечивает бесперебойное снабжение предприятия всеми видами энергии.
Отдел механизации и автоматизации производства разрабатывает и внедряет средства комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, способствующих повышению технического уровня производства, росту производительности труда, сокращению затрат тяжёлого ручного труда, снижению себестоимости, улучшению качества и увеличению выпуска продукции.
Производственно-диспетчерский отдел проводит организацию ритмичной работы цехов и предприятия в целом.
Маркетинг-центр осуществляет своевременную реализацию продукции, запасных частей, товаров народного потребления соответствующего ассортимента и качества в соответствии с договором.
Отдел организации труда и зарплаты обеспечивает осуществление работ по совершенствованию организации труда, управления производством, форм заработной платы.
Отдел бухгалтерского учета производит организацию учета финансово-хозяйственной деятельности предприятия.
Юридический отдел обеспечивает соблюдение законности в деятельности предприятия и защиту его правовых интересов.
Конструкторско-технологический отдел стандартизации обеспечивает всемерное развитие стандартизации и унификации на предприятии, направленной на выпуск высококачественной и экономичной продукции.
Отдел техники безопасности осуществляет организацию работы по созданию безопасных условий труда на предприятии.
Отдел кадров организует работу по обеспечению предприятия кадрами рабочих, специалистов и служащих требуемых специальностей.
В структуру инженерных служб и отделов входят:
- Бюро координации планирования подготовки производства;
- Бюро материальных нормативов;
- Бюро технического контроля;
- Бюро подготовки производства отдела главного технолога механосборочного производства;
- Бюро труда и зарплаты;
- Бюро технологических маршрутов и документации;
- Головное специализированное конструкторское бюро;
- Инструментальный отдел;
- Конструкторское бюро;
- Конструкторско-технологический отдел;
- Отдел главного металлурга;
- Отдел главного метролога;
- Отдел главного сварщика;
- Отдел главного технолога;
- Отдел главного технолога механосборочного производства;
- Отдел главного энергетика;
- Особое конструкторское бюро;
- Отдел капитального строительства;
- Отдел механизации и автоматизации;
- Отдел технического контроля;
- Отдел внедрения и эксплуатации оборудования с числовым программным управлением и промышленных роботов;
110490274955- Термический отдел;
Рисунок. 1.1- Структура предприятия

ПДО - производственно-диспетчерский отдел;
ОГК – отдел главного конструктора;
ОГТ – отдел главного технолога;
ЭМО – энерго-механический отдел;
РМУ – ремонтно-механический участок;
ЭРУ – электроремонтный участок;
СЦ - сборочный цех
2. Применение вычислительной техники, парка компьютеров и САПР конструкторского и технологического направлений на предприятииНа современном этапе развития производства все большую роль и значение приобретает использование современных средств проектирования. Важную роль в развитии средств проектирования играет вычислительная техника.
Вычислительная техника используется в различных подразделениях предприятий различной степени, однако, наиболее важным методом применения вычислительной техники является информационно-вычислительный центр (ИВЦ).
ИВЦ предприятия является внутренним структурным подразделением отдела автоматической системы управления. Задачами ИВЦ являются сбор первичной информации, обработка информации, выдача обработанной информации потребителям, покупка, обслуживание и ремонт вычислительной техники, приобретение передового программного обеспечения, создание собственных программных продуктов, обучение пользователей работе с передовым оборудованием.
В ИВЦ входят бюро приема, контроля и выпуска документов, бюро обработки информации, в составе группа обработки информации на ЭВМ, бюро технологического обслуживания ЭВМ, машиносчетная станция.
Функции ИВЦ:
-участие в разработке плана стандартов предприятия по комплексной системе использования вычислительной техники,
-участие в разработке плана организационно-технических мероприятий по внедрению и эксплуатации вычислительной техники,
-участие в разработке плана социального развития комплекса.
Подготовка исходных данных осуществляется в бюро подготовки машинных носителей следующим образом:
а) обеспечение современной перфорации потока информации,
б) подготовка магнитных носителей нормативно-справочной информации,
в) перфорация для дублирования при износе носителя,
г) осуществление перезаписи,
д) проверка правильности перфорации,
е) осуществление передачи первичных документов группе приема и выпуска документов.
Всю полноту ответственности за качество и своевременность выполнения возможных на ИВЦ задач и функций несет начальник ИВЦ. Степень ответственности других работников устанавливается дополнительными инструкциями.
На Минском тракторном заводе используется на этапе подготовки производства. Технический отдел разрабатывает технологический процесс, подготавливает документацию по инструменту и оснастке, а ИВЦ готовит документацию для всех подразделений и служб предприятия, ведет учет выпуска продукции и расхода материалов и инструментов, производит экономические расчеты.
ИВЦ используется также для контроля за расходом расходных материалов, инструментов, а также для учета рабочего времени, затраченного на операции, контроля за выработкой, для начисления заработной платы работникам.
Структура вычислительного центра состоит из нескольких бюро, каждое из которых решает одну или несколько из задач перечисленных выше. На рисунке 7 представлена схема структуры отдела АСУ и вычислительной техники.
Заместитель директора по технической части


Начальник ОАСУ


Бюро
автоматизированного
контроля
Бюро
ремонта и
ТО
Бюро
автоматизированного
проектирования

Бюро системного программирования
Бюро обслуживания больших ЭВМ

Рисунок 2.1 - Структура отдела АСУ и вычислительной техники
Имеющийся отечественный и зарубежный передовой опыт компьютеризации процессов ТПП подтверждает целесообразность и необходимость такого пути решения проблем.
Для решения технологических и конструкторских задач используются следующие системы программного обеспечения как AutoCAD, Unigraphics, Solid Edge, Cimatron и КОМПАС.
AutoCAD, Unigraphics, Solid Edge-разработка чертежей и пространственное трехмерное проектирование моделей.
КОМПАС-параметрическая чертежно-конструкторская графика для Windows с широким перечнем библиотек и конструкторских приложений, а также средства их разработки. Ее применение охватывает ключевые направления конструирования, подготовки и выпуска чертежно-конструкторской документации любого профиля.
На рисунке 2.2 представлена структура программно-информационного обеспечения, которое предназначено для формирования информационных моделей машиностроительных инженерных расчетов параметров технологического процесса и оборудования , параметрического проектирования деталей и сборочных единиц, оснастки для механообработки, штамповки, сварки.
Исходные данные для решения задач конструирования, разработки технологической документации и управляющих программ в таких системах вводятся один раз на первом этапе, а дополнительные данные задаются проектировщиком при работе в режиме диалога. Преимущества такого подхода состоит в том, что трудоемкое описание детали производится один раз, а используется многократно. Это позволяет сократить трудоемкость подготовки исходных данных и уменьшить вероятность появления ошибок субъективного характера. Использование интегрированных систем CAD/CAM особенно эффективно при подготовке производства и программировании обработку геометрически сложных деталей. Созданию таких систем должны предшествовать работы по унификации конструктивных решений и упорядочению процессов конструирования и технологической подготовки. Целесообразно применение специализированных (объектно-ориентированных) интегрированных подсистем для конструирования, разработки технологии и УП изготовления деталей однородных технологических групп.
В основу систем автоматизированного проектирования и изготовления деталей на станках с ЧПУ положены алгоритмы, моделирующие мышление высококвалифицированных конструкторов и технологов-программистов.
Одним из основных условий успешного внедрения и эффективной эксплуатации станков с ЧПУ является оперативное и экономическое обеспечение их управляющими программами.
Практика показывает, что на один станок с ЧПУ ежегодно разрабатывается в среднем 20-40 УП. Для нормальной эксплуатации станка с ЧПУ необходимо иметь библиотеку, содержащую около 60 УП в условиях производства с повторяющейся номенклатурой обрабатываемых деталей и около 110 УП – в условиях производства с изменяющейся номенклатурой. Эти показатели свидетельствуют о важности задач оперативной подготовки УП с минимальными затратами.
За последние годы в связи с развитием микропроцессорных систем ЧПУ для управления металлорежущим оборудованием и оснащением их устройствами (символьно-цифровой клавиатурой, дисплеями, мощными микро ЭВМ) для работы в режиме диалога наблюдается устойчивая тенденция разработки управляющих программ автоматизированным способом непосредственно у станка с ЧПУ. При этом станок с ЧПУ на период разработки УП выполняет функции компьютера. Устройства ЧПУ имеют узкоспециальное программное обеспечение. Для ускорения работ по программированию технологических операций современные устройства ЧПУ (типа Heidenhain, Sinumerik, Fanuc, 2C42, 3C170 и др.) имеют широкий набор постоянными технологических циклов обработки, подпрограмм.
При разработке УП применяют персональные компьютеры, т.к. они более доступны технологу- программисту, занимают мало места, их можно располагать непосредственно в цеховых службах. Кроме того, персональные компьютеры используются также в качестве управляющих машин, что позволяет эффективно использовать их в составе ГПС.
В качестве специального программного обеспечения служат системы автоматизированного программирования (САП).
Проект изделия


Система проектирования и изготовления деталей


Монитор управления


Подсистема формирования размеров
Подсистема формирования технологических документов




Технологическая документация
Подсистема формирования ИП для САП
Подсистема геометрического моделирования



Чертеж детали

Пакет САП

УП

Распечатка УП
Станок
CNC

Рисунок 2.2- Структура системы проектирования и изготовления деталей на станках с ЧПУ
В зависимости от объема и вида решаемых задач САП разделяется на системы общего назначения (универсальные) и специализированные САП общего назначения ориентированы на универсальный подход к решению УП для широкого класса деталей и различных типов станков с ЧПУ. Специализированные САП ориентированы на разработку УП для отдельных типов станков с ЧПУ.
Разработка управляющей программы происходит в диалоговом режиме работы с использованием специального меню и экранных форм (интерактивный режим), либо входного языка системы в зависимости от архитектуры САП.
3. Изучение современных конструкций режущих и вспомогательных инструментов, эксплуатируемых на предприятии и передовых производствах
3.1.Изучение конструкции режущего инструмента
3.1.1.Назначение, технологические возможности и конструкции режущего инструмента (червячная фреза)
По методу обкатки профиль боковой поверхности зуба изделия образуется постепенно и представляет собой огибающую мгновенных положений в работе режущего контура зубообрабатывающего инструмента. Это является одной из причин более высокой точности зубообработки такими инструментами: ошибки профиля инструмента в меньшей мере переносятся на деталь. Обкатными инструментами являются червячные фрезы (рис. 3.1 а и 3.1 б) Червячные фрезы работают с непрерывной обкаткой, т.е. заготовка непрерывно вращается с одновременным согласованным вращением инструмента (движение обкатки), кроме того, инструмент перемещается вдоль зуба заготовки (движение осевой подачи при зубофрезеровании или главное движение резания при зубодолблении). Отсутствие при этом деления повышает точность окружного шага зубьев обработанных изделий и способствует повышению производительности обработки Червячные модульные фрезы применяются для нарезания зубчатых колес наружного зацепления с прямыми и косыми (винтовыми) зубьями на специальных зубофрезерных станках. Производительность зубообработки выше, чем гребенками, но точность ниже.
Сами фрезы относятся к группе фасонных фрез с затылованным зубом и внешне представляют собой червяк с прорезанными перпендикулярно к виткам червячной нарезки стружечными канавками, образующими в пересечении с поверхностями червячной нарезки режущие кромки. Такое направление стружечных канавок в отличие от осевого обеспечивает одинаковые условия резания обеими боковыми кромками зуба, так как уАГ| у них одинаковы (рис. 3.2). Фреза состоит из зуборезных гребенок, набранных в корпусе таким образом, что ее зубья располагаются в теле витков червячной нарезки с шагом, равным шагу зубьев гребенки.
.


Рисунок 3.1-Червячная модульная фреза(а) и схема нарезания зубчатого колеса(б)

Рисунок 3.2- Некоторые варианты конструкций сборных червячных фрез с креплением реек клиньями (а,б), гайками (в), крышками (д) и отдельных зубьев – винтами (г). Образование заднего угла круглым шлифованием по дуге Rш в корпусе 1 (е), ж – фрагмент фрезы с СМП
Поступательное перемещение гребенки в процессе обкатки воспроизводится вращением фрезы. Кинематическая схема обработки приобретает вид: вращение фрезы (главное движение), вращение заготовки (круговая подача) и перемещение фрезы вдоль оси нарезаемого колеса (осевая подача). Вращение заготовки, согласованное с вращением фрезы, называют еще движением обкатки. Установка фрезы на станке должна обеспечить совпадение но направлению витков червячной нарезки фрезы и зубьев нарезаемого колеса.
При профилировании фрез (расчете параметров зубьев) производящая зуборезная гребенка с прямобочным профилем зубьев закладывается в осевом или нормальном к червячной нарезке направлении. и один из этих приближенных методов профилирования не дает высокой точности, так как боковые режущие кромки фрезы, образующиеся в результате пересечения винтовой передней поверхности с типовыми и к тому же затылованными боковыми поверхностями нитка червяка, не могут быть прямолинейными, повторяющими профиль зуборезной гребенки. В итоге получаются ошибки профиля нарезаемого зуба, большие по абсолютной величине при профилировании по нормальному сечению. Однако в последнем случае создается большое самопроизвольное фланкирование зубьев нарезаемых колеса, что благоприятно сказывается на их работе. Поэтому профилирование фрез по нормальному сечению широко используется при копировании фрез. Ошибка профиля тем меньше, чем меньше кривизна передней и задних поверхностей зуба, поэтому фрезы большего диаметра обеспечивают более высокую точность профиля зубьев нарезаемых колес.
Кривизна передних и задних поверхностей фрезы изменяется при ее переточках по передней поверхности в связи с изменением наружного dа и делительного d диаметров. Поэтому с целью уменьшения ошибок зубообработки в период эксплуатации фрез расчетный делительный диаметр фрезы, необходимый для расчета углов подъема витков фрезы р и наклона стружечной канавки со, принимают равным делительному диаметру не новой, а наполовину сточенной фрезы, т.е. сточенной на четверть углового шага зубьев.
Червячные модульные фрезы, как и другие виды фрез, оснащают твердыми сплавами и сверхтвердыми материалами, делают сборными с механическим креплением неперетачиваемых режущих пластин или ножей и реек из режущих материалов, а также ножей с напаянными или приклеенными режущими пластинами (рис. 3.2). Все это повышает экономичность и производительность фрез. Повышение производительности достигается также и многозаходностью у черновых фрез.
Более экономичны фрезы высокой стойкости и технологичности. Среди сборных в изготовлении проще фрезы с рейками, зубья которых не затылуют, а шлифуют на кругло- и резьбошлифовальных станках в специальных технологических корпусах или в рабочих корпусах с переустановкой 1 гребенок (рис. 3.2, е). Кроме того, такие фрезы имеют большее число зубьев, более производительны и допускают больше переточек, чем затылованные.
Стойкость фрез повышают оснащением износостойкими материалами, выравниванием нагрузки на режущих кромках путем использования прогрессивных схем резания, увеличением задних углов у боковых режущих кромок за счет остроконечных зубьев и другими методами.

Рисунок 3.3- Схема нарезания зубчатого колеса

Рисунок 3.4- Современные конструкции червячных фрез
3.1.2.Выбор оборудования и оснастки для работы изучаемого режущего инструмента
Станок зубофрезерный 53А11
Технические характеристики 53А11: Максимальный диаметр обработки 1250 мм
Максимальный модуль 16 мм
Наибольшая длина вертикального перемещения фрезерного суппорта 660 мм
Диаметр стола 1000 мм
Размер конуса отверстия фрезерного шпинделя Морзе 6
Наибольший диаметр червячнойфрезы225 мм
Наименьшее число наризаемых зубьев 12
Масса станка 17 тн
Рисунок 3.5-Общий вид станка
HAMAI N60
Высокопроизводительный горизонтальный зубофрезерный станок с ЧПУ

Рисунок 3.6- Общий вид станка
Технические характеристики:
Максимальный диаметр заготовки, Ø мм60 (120)*
Максимальная длина обработки, мм150
Максимальный модуль 2.0M
Количество нарезаемых зубьев 3-999
Максимальный диаметр и длина червячной фрезы,Ø х мм 50х50
Диаметр шпинделя червячной фрезы, Ø мм13
Частота вращения червячной фрезы, мин-1 200-5000
Перемещения фрезы по оси Y, мм 50
Угол поворота головки червячной фрезы, ° ±45
Максимальная частота вращения заготовки, мин-1 1000
Скорость быстрой подачи, мм/мин 6000
Скорость рабочей подачи, мм/мин 0.1-500
Скорость осевой быстрой подачи, мм/мин 6000
Скорость осевой рабочей подачи, мм/мин 0.1-500
Общая потребляемая мощность, кВА12
Габариты станка, (Д×Ш×В), мм 2000x2000x1900
Масса, кг3500
Конструкция оправки для стандартных червячных фрез показана на рис. 3.7, ее основные размеры приведены в табл. Оправки и втулки обычно изготовляют из малоуглеродистой стали, цементуемой и закаливаемой до твердости HRC 56—62, а также из стали ХВГ. Промежуточные кольца и гайки изготовляют из стали 45 (HRC 40—45).



Рисунок.3.7-Оправки для червячных фрез
3.1.1.1 Назначение, технологические возможности и конструкции режущего инструмента (метчик)
Метчики широко используются в машиностроении для нарезания резьбы в отверстиях заготовок и весьма разнообразны по конструкциям и геометрическим параметрам.
Метчик - это винт, превращенный в инструмент путем прорезания стружечных канавок и создания на режущих зубьях передних, задних и других углов. Для крепления на станке или в воротке он снабжен хвостовиком. Режущая часть метчика изготавливается чаще всего из быстрорежущей стали, реже из твердого сплава.
Условия резания при снятии стружки метчиком очень тяжелые из-за несвободного резания, больших сил резания и трения, а также затрудненных условий удаления стружки. Кроме того, метчики имеют пониженную прочность из-за ослабленного поперечного сечения. Особенно отрицательно это сказывается при нарезании резьбы в вязких материалах метчиками малых диаметров, которые часто выходят из строя из-за поломок, вызванных пакетированием стружки.
Достоинствами метчиков являются: простота и технологичность конструкции, возможность нарезания резьбы за счет самоподачи, высокая точность резьбы, определяемая точностью изготовления метчиков.
По конструкции и применению метчики делят на следующие типы:
1) ручные (слесарные) - с ручным приводом, изготавливаются комплектами из двух или трех номеров;
2) машинно-ручные одинарные или в комплекте из двух номеров -с ручным или станочным приводом;
3) машинные одинарные - со станочным приводом;
4) гаечные - для нарезания резьбы в гайках на специальных станках;5) плашечные и маточные - для нарезания и, соответственно, калибрования резьбы в резьбонарезных плашках;6) специальные - для нарезания резьб различных профилей: трапецеидальных, круглых, упорных и т.д., а также сборные регулируемые, метчики-протяжки, конические метчики и др.
Конструктивные элементы метчиков и геометрические параметры режущей части. Несмотря на большое разнообразие типов метчиков, они имеют общие основные части, конструктивные элементы и геометрию режущей части, которые рассмотрим ниже на примере метчиков для нарезания остроугольной крепежной резьбы, получивших наибольшее распространение на практике.
Основными частями метчика (рис. 3.8) являются: режущая (заборная) и калибрующая части, стружечные канавки, число перьев и зубьев, хвостовик с элементами крепления. К геометрическим параметрам относятся: φ - угол заборного конуса, играющий роль угла в плане; γ и α - передний и задний углы на режущих кромках; ω - угол наклона винтовых стружечных канавок; λ - осевой угол подточки передней поверхности.

Рисунок 3.8-Основные элементы метчика

Рисунок 3.9- Схема для определения параметров режущей части метчика
Режущая часть метчика выполняет основную работу по срезанию припуска, формированию профиля нарезаемой резьбы и удалению стружки из зоны резания. Она определяет точность резьбы и стойкость метчиков.
Для распределения припуска между зубьями режущая часть выполняется на поверхности усеченного конуса, называемого заборным, с углом φ наклона его образующей к оси. Если режущая часть получается путем срезания на конус резьбы исходного винта, то высота зубьев на нем переменная.
Геометрические параметры зубьев режущей части метчика показаны на рис. 3.10.
Передний угол γ у зубьев метчика - это угол между касательной к передней поверхности и радиусом, проведенным в точку режущей кромки, через который проходит основная плоскость. Строго говоря, этот угол изменяется по высоте зуба, так как точки режущих кромок лежат на разных диаметрах,

Рисунок 3.10- Геометрические параметрырежущих зубьев метчика
однако для крепежных резьб с небольшой высотой резьбы перепад этих диаметров небольшой и изменение угла невелико.Учитывая тяжелые условия работы метчика, передний угол , как правило, берут положительным. Для обработки сталей средней твердости рекомендуется брать угол γ = 12...15°, для хрупких материалов (чугун, бронза, латунь), а также для твердой стали γ = 0...5°, для цветных металлов и сплавов γ = 16...25°.
Задний угол αв на главных вершинных кромках - это угол между вектором скорости резания, через который проходит плоскость резания, и касательной к задней поверхности. Он создается путем  HYPERLINK "http://texinfo.inf.ua/razdeli/reg_instr/frezi_1.html" затылования вершинных режущих кромок зубьев по архимедовой спирали. Рекомендуется брать αв = 6...12° (меньшее значение берется для ручных метчиков).
На боковых режущих кромках при генераторной схеме резания задние углы отсутствуют, так как толщины срезаемых слоев небольшие.
Форма стружечных канавок и перьев метчика оказывает большое влияние на его работоспособность. Объем канавок должен быть достаточным для размещения стружки, особенно при нарезании резьбы в глухих отверстиях. Форма канавки должна способствовать лучшему формированию и отводу стружки из зоны резания.
Особенности конструкций некоторых основных типов метчиков
. Несмотря на простоту конструкций метчиков, в практике нашли применение различные варианты их исполнения применительно к решению конкретных задач производства. Насчитывается более 12 вариантов исполнения машинных метчиков, часть из которых представлена на рис. 3.9, а - и. Ниже даны краткие характеристики конструкций метчиков, нашедших наибольшее практическое применение.
Слесарные (ручные) метчики предназначены для нарезания резьб вручную. Они изготавливаются из инструментальных сталей комплектами из двух или трех метчиков, у которых резьба получена накаткой роликами. Класс точности метчика невысокий (4-й класс).
Машинные и машинно-ручные метчики используются на сверлильных, токарных и агрегатных станках для нарезания метрической резьбы М2...М24 в заготовках из стали прочностью до 800 МПа, латуни, чугуна, в сквозных и глухих отверстиях. Размеры таких метчиков стандартизованы. Материал режущей части метчиков - сталь Р6М5, резьба шлифованная и затылованная. Машинно-ручные метчики выпускаются комплектами из двух или трех номеров и могут использоваться также при нарезании резьбы вручную.
Метчики с шахматным расположением зубьеврекомендуется использовать для нарезания резьбы в вязких материалах, так как они исключают заклинивание витков инструмента в процессе резания вследствие уменьшения сил трения. При этом срезание зубьев метчика осуществляется обычно только на его калибрующей части. При обработке малопрочных вязких материалов зубья срезаются как на 1/3 длины заборной части, так и по всей ее длине. Практика показывает, что эффект уменьшения сил трения тем выше, чем больше шаг резьбы.
Метчики с укороченной стружечной канавкой или, как их часто называют, бесканавочные имеют короткие канавки переменной глубины с углом наклона дна канавки к оси ψ = 5...10° и осевым углом λ = 9...12°. По сравнению с обычными метчиками эти метчики из-за большого поперечного сечения более прочные. Длина канавок примерно равна удвоенной длине заборного конуса. Во избежание повышенного момента трения из-за отсутствия канавок на большей длине незатылованной калибрующей части делают большую обратную конусность по наружному диаметру (до 0,2 мм на 100 мм длины).
Такие метчики рекомендуется применять для нарезания резьб диаметром до 10 мм в сквозных отверстиях заготовок из труднообрабатываемыхлегированных сталей, вязких низкоуглеродистых сталей, цветных металлов и сплавов. Они обеспечивают также высокую точность и низкую шероховатость поверхности резьбы.
Метчики с винтовыми канавками, как было показано выше, рекомендуются для надежного удаления стружки в основном из глухих отверстий. При нарезании резьбы в сквозных отверстиях удаление стружки в направлении подачи метчика проще обеспечить путем подточки передней поверхности под осевым углом
Ступенчатые метчики имеют двойную режущую часть и позволяют реализовать в одном метчике любую комбинацию схем резания. Например, первая часть, имеющая занижение по профилю, может обрабатывать резьбу по генераторной схеме, а вторая - по профильной. При этом можно нарезать высокоточные резьбы. Эта конструкция удобна и для таких комбинированных схем, в которых одна часть выполняет резание, а вторая - выглаживание резьбы

Рисунок 3.11-Конструкции некоторых типов метчиков:
а - слесарный (ручной); б - с шахматным расположением зубьев;в - бесканавочный; г - с винтовыми канавками;д - ступенчатый; e - с режуще-выглаживающими зубьями;ж - с направляющей частью; з - с внутренним подводом СОЖ;и - колокольного типа.
Метчики с режуще-выглаживающими зубьями имеют перья с режущими и ведущими участками. Канавки, разделяющие режущие и ведущие части метчика, служат для подвода СОЖ и выхода абразивного круга при шлифовании профиля резьбы.
Метчики с направляющими частями применяются для обработки деталей с точным взаимным расположением поверхностей нескольких отверстий. У метчиков для сквозных отверстий направляющая часть располагается впереди режущей части, а для глухих - после калибрующей части. Направляющая часть, расположенная после калибрующей части, имеет увеличенный диаметр и требует применения кондукторной втулки.
Метчики с внутренним подводом СОЖ имеют стойкость в 3...4 раза выше из-за лучших условий охлаждения, смазки и отвода стружки, но требуют специальных устройств для подвода СОЖ.
Метчики колокольного типа применяют при нарезании резьб в сквозных отверстиях крупных диаметров d = 50...400 мм в тяжелом машиностроении. Они выполняются цельными или составными. В последнем случае рабочая часть метчика насадная, состоящая из режущей и калибрующей частей. Внутренняя полость метчика обеспечивает подвод СОЖ и имеет большое пространство для размещения стружки. Число перьев у таких метчиков доходит до 16.
Гаечные метчики служат для нарезания сквозных резьб без свинчивания гаек путем их нанизывания на хвостовую часть. Для лучшего захода метчика в отверстие они имеют длинную заборную и короткую калибрующую части.

Рисунок 3.12- Гаечные метчики
Из-за большой длины гаечных метчиков, затрудняющей их изготовление, особенно при шлифовании резьбы, их часто делают составными: отдельно изготавливают режущую и хвостовую части, а затем их соединяют сваркой трением, пайкой или с помощью резьбы.
Хвостовики гаечных метчиков изготавливают длинными прямыми или изогнутой формы (рис. 3.10. а, б). Метчики с изогнутыми хвостовиками применяют для нарезания резьбы в гайках на станках-автоматах с непрерывным циклом. Здесь заготовки гаек подаются из бункера в зону резания и после нарезания резьбы сходят по изогнутому хвостовику в лоток
Конические метчики. Особенность работы конических метчиков заключается в том, что нарезание резьбы происходит по всей длине метчика, равной длине резьбы. Калибрующая часть у конических метчиков отсутствует, что способствует появлению больших усилий резания. Нарезание резьбы, как правило, производится на станках с предохранительным устройством, срабатывающим в конце резания. Основные параметры метчиков подобны параметрам метчиков для цилиндрических резьб.
Метчик-протяжка позволяет нарезать в сквозных отверстиях резьбу любых профилей и длины, с любым числом заходов. Метчик-протяжка по сравнению с обычными метчиками и резьбовыми резцами обеспечивает повышение производительности в несколько раз при высокой точности и низкой шероховатости резьбы.
Особенности конструкции метчика-протяжки:
1) хвостовик располагается впереди режущей части и метчик работает на растяжение;2) рабочая часть метчика представляет собой коническую поверхность большой протяженности с зубьями, профиль которых соответствует профилю нарезаемой резьбы;3) зубья по среднему диаметру не затылуются, а затачиваются только по задним поверхностям с двойной заточкой;4) ширина режущих кромок по наружному диаметру переменная. Она уменьшается от первых зубьев к последним, т.е. используется генераторная схема резания;5) стружечные канавки выполняют винтовыми: для правой резьбы - левые, для левой резьбы - правые;6) в конце рабочей части метчика иногда предусматривают короткую калибрующую часть и задний хвостовик.

Рисунок 3.13- Метчик-протяжкаа - конструкция; б - схема протягивания внутренней резьбы
Нарезание резьбы обычно производится на токарном станке с n = 18...40 об/мин и v = 2...3 м/мин. Хвостовик метчика с помощью клина крепят на суппорте станка. Перед протягиванием заготовку надевают на метчик и зажимают в самоцентрирующем патроне станка (рис. 3.11, б) и приводят во вращение. При этом шпиндель станка включают на обратный ход и суппорт перемещается вправо с подачей на один оборот, равной шагу нарезаемой резьбы.
При нарезании резьбы в высокопрочных материалах рабочую часть метчика-протяжки делят на ступени. При этом каждая ступень имеет режущую и калибрующую части, а проточки между ступенями служат для выхода стружки.

Рисунок 3.14- Современные конструкции метчиков
3.1.2.2.Выбор оборудования и оснастки для работы изучаемого режущего инструмента
Патроны резьбонарезные с предохранительными головками предназначены для нарезания различных типов правой резьбы метчиками.
В зажимном патроне имеется устройство для осевой компенсации шага резьбы. Быстросменные вставки оснащены устройством защиты от перегрузок (для предотвращения поломки метчика).
Применяются при работах на сверлильных, токарных, фрезерных станках и станках с ЧПУ.
Радиальное биение метчика – 0,1 мм (на расстоянии 30 мм от торца патрона).

Рисунок 3.15- Патрон резьбонарезной с предохранительной головкой
Патрон резьбонарезной с хвостовиком конус Морзе Тип ВЕ по ГОСТ 25557-2006 с предохранительными головками предназначены для нарезания различных типов правой резьбы метчиками. Применяются на сверлильных, фрезерных, токарных станках и станках типа обрабатывающий центр. Резьбонарезные патроны имеют механизмы осевой компенсации, позволяющие компенсировать разность между подачей станка и шагом метчика, предусмотрен механизм быстрой смены головок предохранительных на другой диаметр метчика. Патроны обеспечивают быструю смену предохранительных головок.

Рисунок 3.16- резьбонарезной с хвостовиком конус Морзе Тип ВЕ Вертикально сверлильный станок 2Т125

Технические характеристики: 
Максимальный диаметр сверления, мм25
Конус шпинделя Морзе 3
Расстояние от шпинделя до колонны, мм260
Размер стола, мм715х525/400х500
Наибольшее расстояние от шпинделя до поверхности стола, мм1100/820
Количество скоростей шпинделя 8
Частота оборотов шпинделя, об/мин 80…2000
Напряжение - мощность, В/кВт 380/1,5
Габаритные размеры, мм770 х 540 х 2140
Масса, кг450
Вертикально сверлильный станок  2Т125 предназначен для сверления отверстий и нарезания резьбы диаметром в деталях из чугуна, стали и цветных сплавов.
3.1.3. Патентно – информационный поиск по конструкциям режущего инструмента
1. Патентный поиск по конструкциям червячных фрез
RU2464133:Червячная многозаходная фреза для нарезания зубчатых деталей
Фреза содержит последовательно расположенные по винтовой линии на каждом витке фрезы режущие зубья и стружечные канавки между рядами зубьев фрезы. Для повышения точности нарезаемых зубчатых деталей угловой шаг стружечных канавок между рядами зубьев витков фрезы кратен величине угла, полученного от деления углового шага стружечных канавок зубьев на витке на число заходов фрезы, а число стружечных канавок между рядами зубьев фрезы равно произведению числа зубьев на витке на число заходов фрезы.
RU2481927:Червячная фреза
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при фрезеровании поверхностей в любом направлении вращения. Червячная фреза для резьбо- и зубофрезерования содержит затылованные зубья заданного профиля, расположенные по винтовой линии. Зубья по длине выполнены симметричной вогнутой формы и имеют с обоих торцов одинаковые лезвия, затылованные к оси симметрии зуба.
2. Патентный поиск по конструкциям метчиков
RU2451581: Метчик
Метчик содержит хвостовик, режущую и калибрующую части, упругий элемент. Для увеличения периода стойкости и повышения качества нарезаемой резьбы первый зуб калибрующей части со стороны режущей части выполнен с полным резьбовым профилем, а последующие зубья – заниженными по высоте и боковому профилю со стороны режущей части, причем величины занижения выбрана меньшей или равной половине высоты каждого занижаемого зуба калибрующей части. При этом хвостовик охвачен упругим элементом, один конец которого контактирует с опорной ступенью, выполненной на хвостовике.
RU2483847:МетчикИзобретение относится к металлообработке, а именно к инструментам для производства внутренних цилиндрических резьб. Метчик содержит стержень, имеющий направляющую часть, рабочую часть с режущим и калибрующим участками, хвостовик, стружечные канавки и сквозное отверстие. Сквозное отверстие выполнено соосно центровым отверстиям. Стержень имеет цилиндрическую центрирующую ступень и заплечик, в который упирается втулка. Цилиндрическая центрирующая ступень выполнена перед рабочей частью, диаметр которой равен или меньше толщины сердцевины стержня. Сердцевина стержня образована стружечными канавками. Втулка является направляющей частью и насажена на цилиндрическую центрирующую ступень метчика. Упомянутая втулка выполнена с пазами на внутреннем диаметре, совпадающими по расположению и направлению со стружечными канавками. В результате обеспечивается повышение качества резьбы и удаление стружки из стружечных канавок и витков резьбы.

Приложенные файлы

  • docx 11352437
    Размер файла: 3 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий