ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ

5. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ

Процесс изготовления стержней включает следующие операции: формовку сырого стержня, сушку, отделку и окраску су­хого стержня. Если стержень состоит из двух или нескольких ча­стей, то после сушки их склеивают.

При изготовлении стержней вручную в разъемном стержневом ящике (рис. 9, а) раздельно набивают половины стержневого ящика (поз. 1). Поверхности разъема смазывают клеем и обе поло­вины ящиков соединяют друг с другом и металлической иглой делают вентиляционный канал (поз. 2). Затем стержень удаляют из стержне­вого ящика, устанавливают на сушильную плиту (поз, 3) и отправ­ляют в сушильную печь. На поз. 4 показан стержень, подготовлен­ный к сборке.

При изготовлении стержней на пескодувных машинах (рис. 9, б) стержневая смесь из бункера 12 периодически поступает .в пескодувный резервуар 1. Сжатый воздух из ресивера 9 через быст­родействующий клапан 10 заполняет резервуар 1 и через отвер­стия 2, 11 поступает в гильзу 3, в которой резко повышается давле­ние и стержневая смесь выталкивается через сопло 5 в полость стерж­невого ящика 6. Для выпуска воздуха в надувной плите 4 и стержне­вом ящике 6 предусмотрены венты 7, 8. Эти машины обеспечивают высокое качество стержней и обладают высокой производитель­ностью.

Изготовление стержней в нагреваемой оснастке (рис. 9, в) состоит в следующем. На позиции 1 нагретые до темпе­ратуры 200—300 °С половинки стержневого ящика 2 и опустоши­тель 3. собирают. Из пескодувного резервуара 1 стержневая смесь с синтетической смолой вдувается в стержневой ящик. Связующее при нагреве отверждается, обеспечивая прочность стержню 4. После не­продолжительной выдержки (15—120с) опустошитель 3 извлекают и пневматическим цилиндром 5 отводят одну из половин ящика (поз. 2). После этого вторая половина ящика поворачивается на 90°, и вытал­кивателями 6 стержень 4 удаляется из стержневого ящика (поз. 3). Стержни, полученные этим способом, имеют высокую прочность, точность размеров, газопроницаемость. Этим способом стержни изго­товляют на высокопроизводительных автоматических машинах.

Рис. 9. Схемы процессов изготовления стержней:

а — ручное; б — на пескодувных машинах; в —s по нагреваемой оснастке; г — продувкой угле кислым газом

 

Изготовление стержней из жидкостекольных смесей состоит в химическом отверждении жидкого стекла путем продувки стержня углекислым газом. Изготовленный стержень 2 выкладывают на плиту 5 и накрывают колпа­ком 1 (рис. 9, г). С помощью резиновых уплотнителей 6, штырей 3 и клиньев 4 плита и колпак плотно соединяются. Стержень продувается углекислым газом под давлением 0,1—0,3 МПа в течение 1—10 мин. После продувки стержни отделывают и окрашивают самовысыхающими красками. Этим способом изготовляют средние и крупные по массе стержни.

6. СБОРКА И ЗАЛИВКА ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ.

 ОХЛАЖДЕНИЕ, ВЫБИВКА И ОЧИСТКА ОТЛИВОК

 

Сборка литейных форм начинается с установки нижней полуформы 1 на заливочную площадку или тележку конвейера (рис. 10, а). Затем в последовательности, указанной в технологи­ческой карте или на сборочном чертеже, устанавливают стержень / (рис. 10, б) и стержень //, после этого нижнюю полуформу по цен­трирующим штырям 3 накрывают верхней полуформой 2 (рис. 10, в). Устойчивое положение стержней обеспечивается стержневыми зна­ками. Верхнюю полуформу с нижней скрепляют болтами, скобами или накладывают груз.

Заливка литейных форм — процесс заполнения полости литей­ной формы расплавленным металлом из чайниковых (рис. 11, а), барабанных (рис. 11, б) и других ковшей. Ковш с расплавленным металлом от плавильных печей к месту разливки перевозят мостовым краном или по монорельсовому пути.

Важное значение при заливке форм имеет выбор температуры заливки расплавленного металла. При повышенной температуре за­ливки возрастает жидкотекучесть металла, улучшается питание от­ливок, но горячий металл более газонасыщен, сильнее окисляется, вызывает пригар на поверхности отливки. В то время как низкая температура заливки увеличивает опасность незаполнения полости формы, захвата воздуха, ухудшается питание отливки. Температуру заливки сплавов целесообразно назначать на 100—150°С выше тем­пературы ликвидуса.

Автоматизация заливки литейных форм обеспечивает высокую точность дозировки металла, облегчает труд заливщика, повышает производительность труда.

На рис. 12 приведена схема автоматической заливочной уста­новки для заливки серого чугуна в формы, в которой раздаточное устройство 1, имеет кольцевой индуктор 6 для подогрева и переме­шивания расплавленного металла и герметичную крышку 2. Через канал 7 в раздаточное устройство периодически заливают чугун из ковша 8. Для выдачи дозы над зеркалом расплава создают давление, благодаря которому уровень металла в каналах 7 и 3 поднимается, и он через отверстие 4 в раздаточном носке поступает в форму 5. Рас­ходом управляют, изменяя давление газа на зеркало расплавленного металла.

Рис. 10. Последовательность операций сборки литейной формы

 

Рис. 11. Чайниковый (а) и барабан­ный (б) разливочные ковши

Рис. 12. Установка для автоматизации заливки .литейных форм

Охлаждение отливок в литейных формах после заливки продол­жается до температуры выбивки. Небольшие тонкостенные отливки охлаждаются в форме несколько минут, а толстостенные (массой 50—60 т) — в течение нескольких суток и даже недель. Для сокра­щения продолжительности охлаждения отливок, особенно массивных, используют различные методы принудительного охлаждения: формы обдувают воздухом; в формы при формовке укладывают змеевики или трубы, по которым пропускают воздух или воду и др. При этом каче­ство отливок не ухудшается.

Выбивка отливок — процесс удаления затвердевших и охлаж­денных до определенной температуры отливок из литейной формы, при этом литейная форма разрушается. Выбивку отливок осущест­вляют на различных выбивных установках.

На рис. 13 показана автоматическая установка для выбивки отливок. Форма 2 из опоки снизу вверх выталкивается гидравличе­ским выталкивателем 5, затем сталкивается толкателем 1 на вибро­желоб 3. Пустая опока остается на заливочном конвейере 4. Выбитая форма по виброжелобу направляется на выбивную решетку, где от­ливки освобождаются от формовочной смеси, и направляется по конвейеру на очистку, а формовочная смесь — в смесеприготовительное отделение.

 

Рис. 13. Автоматическая установка для выбивки отливок

Рис. 14. Поточная линия для очистки отливок

Обрубка отливок — процесс удаления с отливки прибылей, литников, выпоров и заливов (облоев) по месту сопряжения полу­форм. Обрубку производят пневматическими зубилами, ленточными и дисковыми пилами, газовой резкой и на прессах. Литники от чу­гунных отливок отбивают молотками сразу же после выбивки из форм перед удалением стержней. Литники и прибыли от стальных отливок отрезают газовой или плазменной резкой. Ленточные и дисковые пилы используют для обрубки отливок из алюминиевых, магниевых, медных сплавов. После обрубки отливки зачищают, удаляя мелкие за­ливы, остатки прибылей, выпоров и литников. Зачистку выполняют маятниковыми и стационарными шлифовальными кругами, пневмати­ческими зубилами, газоплазменной обработкой и другими способами.

Очистка отливок—процесс удаления пригара, остатков формовоч­ной и стержневой смеси с наружных и внутренних поверхностей отли­вок. Ее осуществляют в галтовочных барабанах периодического или не­прерывного действия, в гидропескоструйных и дробеметных камерах, химической или электрохимической обработкой и другими способами.

На рис. 14 показана схема поточной линии очистки отливок. Отливки / конвейером 2 подаются на решетку 3 для удаления смеси. Затем они во вращающемся барабане 4 очищаются от песка. Горелая смесь из барабана удаляется через отверстия. Из барабана отливки конвейером 5 подаются в дробеметный барабан 6, в котором струёй металлической дроби, подаваемой вращающейся дробеметной голов­кой 7, осуществляется окончательная очистка. После чего отливки ленточным конвейером 8 подаются к обдирочным станкам 9 для за­чистки заливов, мест установки питателей и т. д.

 II. МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ

 

К современным машинам и приборам предъявляются высокие требования по технико-эксплуатационным характеристикам, точности и надежности работы. Эти показатели обеспечиваются высокой точностью размеров и качеством обработанных поверхно­стей деталей машин и приборов. Поэтому, несмотря на большие достижения технологии производства высококачественных заготовок, роль обработки резанием и значение металлорежущих станков в машиностроении непрерывно повышаются.

Современные металлорежущие станки — это разнообразные и совершенные рабочие машины, использующие механические, элек­трические и гидравлические методы осуществления движений и управления рабочим циклом, решающие самые сложные техноло­гические задачи.

Станкостроение развивается как в количественном, так и каче­ственном отношении. Непрерывно повышаются точность, произ­водительность, мощность, быстроходность и надежность работы станков. Улучшаются эксплуатационные характеристики, расши­ряются технологические возможности, совершенствуются архитек­турные формы станков. Успешное развитие станкостроения обеспе­чивает перевооружение всех отраслей нашей промышленности вы­сокопроизводительными и высококачественными станками, многие из которых отвечают требованиям мировых стандартов.

 КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

 

В основу классификации металлорежущих станков, принятой в нашей стране, положен технологический метод обработки заготовок. Классификацию по технологическому .методу обработки проводят в соответствии с такими признаками, как вид режущего инструмента, характер обрабатываемых поверхностей и схема обра­ботки. Станки делят на токарные, сверлильные, шлифовальные, полировальные и доводочные, зубообрабатывающие, фрезерные, строгальные, разрезные, протяжные, резьбообрабатывающие и т. д.

Классификация по комплексу признаков наиболее полно отражается в общегосударственной Единой системе условных обозначений станков. Она построена по десятичной системе; все металлорежущие станки разделены на десять групп, группа — на десять типов, а тип — на десять типоразмеров. В группу объединены станки по общности технологического метода обработки или близкие по назначению (например, сверлильные и расточные). Типы станков характеризуют такие признаки, как назначение, степень универсальности, число главных рабочих органов, конструктивные особенности. Внутри типа станки различают по техническим харак­теристикам.

В соответствии с этой классификацией каждому станку при­сваивают определенный шифр. Первая цифра шифра определяет группу станков, вторая тип, третья (иногда третья и четвертая) показывает условный размер станка. Буква на втором или третьем месте позволяет различать станки одного типоразмера, но с разными техническими характеристиками. Буква в конце шифра указывает на различные модификации станков одной базовой модели. Напри­мер, шифром 2Н135 обозначают вертикально-сверлильный станок (группа 2, тип 1), модернизированный (Н), с наибольшим условным диаметром сверления 35 мм (35).

 Различают станки универсальные, широкого применения, специализированные и специальные. На универсальных станках выполняют самые разнообразные работы, используя заготовки многих наименований. Примерами таких станков могут быть токарно-винторезные, горизонтально-фрезерные консольные и др. Станки широкого назначения предназначены для выполнения определенных работ на заготовках многих наименований (многорезцовые, токарно-отрезные станки). Специализированные станки предназначены для обработки заготовок одного наименования, но разных размеров (например, станки для обработки коленчатых валов). Специальные станки выполняют определенный вид работ на одной определенной заготовке.

По степени автоматизации различают станки с ручным управле­нием, полуавтоматы, автоматы и станки с программным управлением. По числу главных рабочих органов станки делят на одношпиндель­ные, многошпиндельные, односуппортные, многосуппортные. При классификации по конструктивным признакам выделяются существенные конструктивные особенности (например, вертикальные и горизонтальные токарные полуавтоматы). В классификации по точности установлены пять классов станков: Н — нормальной, П — повышенной, В — высокой, А — особо высокой точности и С — особо точные станки.

 

Условные обозначения основных передач и механизмов металлорежущих станков

Рис. 15. Кинематическая схема фрезерного станка модели 6Р13ФЗ

 

 

Рис. 23. Вертикально-фрезер­ный станок

На рис. 15 показана кинематическая схема вертикально-фрезер­ного станка с ЧПУ модели 6Р13ФЗ. Механизм главного движения станка представляет собой обычную коробку скоростей, в которой 18 частот вращении шпинделя получают переключением двух трой­ных и одного двойного блока (19—22—16; 37—46—26 и 82—19). Источником движения служит электродвигатель М1 (N = 7,5 кВт, п = 1450 об/мин). Диапазон частот вращения шпинделя 40— 2000 об/мин.

Механизм подачи станка обеспечивает перемещение заготовки, установленной на столе, в двух взаимно перпендикулярных напра­влениях — продольном и поперечном. Шпиндель станка вместе с ползуном перемещается в вертикальной плоскости. Эти три движе­ния осуществляются от трех исполнительных механизмов. Каждый из них состоит из электродвигателя (М2, Мз, М4), который управляет гидродвигателем (Г2, Гз, Г4). Гидродвигатели приводят в движение рабочие органы станка (стол и ползун) через зубчатые колеса и шари­ковые винтовые пары (2, 3, 4). Каждому импульсу, поступающему от системы ЧПУ, соответствует перемещение ползуна со шпинделем или стола на 0,01 мм. Скорость подачи 20—600 мм/мин.

Консоль станка со столом и салазками имеет установочное вер­тикальное перемещение от гидродвигателя Г1 через пару конических колес 18/72 и винтовую пару 1.

Программа работы станка задается с помощью чисел в закодиро­ванном виде на программоносителе — перфорированной бумажной ленте.

III. ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК НА СТАНКАХ ТОКАРНОЙ ГРУППЫ