07 марта 2016г.
При обработке крупногабаритных деталей без их демонтажа при помощи нестационарных приставных станков, возникают специфические технологические и конструктивные задачи, которые значительно отличаются от задач при обработке этих деталей на стационарных станках.
В этом случае необходимо решать вопрос о возможности обработки с требуемой точностью детали приставным станком без ее демонтажа [1-7]. Это необходимо с той целью, что в отличии от стационарного станка, приставной станок устанавливается на, под или рядом с обрабатываемой деталью, в результате чего базирование станка осуществляется на детали, а не детали на станке.
Таким образом, необходимо решать вопрос о таком базировании станка, когда установка его на, под или рядом с деталью обеспечивает необходимую точность и шероховатость обработанной поверхности изделия [1].
Одной из особенностей обработки внутренних и наружных крупногабаритных поверхностей вращения (барабанов помольных мельниц, сушильных барабанов и т.д.) является то, что привод их вращения находится не на станке, а вращающий момент передает через систему валов и редукторов от специальных электродвигателей.
В результате этого приставной станок обладает в большинстве случаев только продольной и поперечной подачей, а частота и равномерность вращения детали зависит от промежуточной системы привода передающей вращение двигателя на деталь.
Технологические задачи, возникающие из-за специфики конструкции крупногабаритных узлов и деталей, которые необходимо решать при обработке приставными станками с целью восстановления работоспособности оборудования требует применения особой конструкции этих станков.
Поверхности, которые определяют работоспособность агрегатов и подлежат периодическому восстановлению в условиях эксплуатации [1] следующие:
наружные поверхности вращения, к ним относятся бандажи печных вращающихся агрегатов; сушильных барабанов; поверхностей цапф помольных мельниц; опорные ролики цементных вращающихся печей; несущие узлы помольных и сырьевых мельниц; внутренние поверхности вращения: это загрузочные и разгрузочные цапфы несущих узлов помольных агрегатов и т.д.
Следовательно, конфигурации предлагаемых станков должны быть разнообразные и выполнять все вышеперечисленные операции и в тоже время необходимо обеспечивать точность базирования вне зависимости от места установки станка. Поэтому при проектировании приставных станков для восстановления работоспособности крупногабаритных деталей необходимо решить следующие задачи, которые можно разделить на несколько этапов: определение геометрической формы детали, которую следует восстанавливать; определение размеров обрабатываемых поверхностей и возможности доступа к этим поверхностям; определение величины отклонений размеров детали, потерявшей работоспособность, относительно первоначальных размеров; установление технических требований к детали по геометрическим размерам и шероховатости поверхности; определения метода и способа восстановления детали с обеспечением соблюдения технических условий; определение исполнительных движений приставного станка и выбор режущего инструмента с целью обеспечения точности и качества обрабатываемой детали для обеспечения требований при восстановлении работоспособности агрегата.
С учетом исходных данных, для восстановления работоспособности крупногабаритных деталей, анализируется служебное назначение приставного станка, на основании которого производится его разработка. Станки такого типа являются специальными, т.к. они создаются для конкретных деталей и работы в заданных условиях. В связи с этим появляется ряд вопросов, которые необходимо решить для обеспечения работоспособности станка: определение формообразующих движений нестационарного станка в зависимости от метода и способа обработки поверхности конкретной детали; разработка структурной схемы движения режущего инструмента и возможности применения другого инструмента с целью обеспечения точности и шероховатости обрабатываемой поверхности; разработка метода и способа базирования станка на, под или рядом с восстанавливаемой деталью; определение усилия на режущем инструменте, нагрузок на звенья кинематической цепи и расчёт мощности привода приставного станка; конструкторская проработка деталей и узлов станка.
Необходимо решить задачи обеспечения установленного нормативно-технической документацией качества обрабатываемой детали приставным станком, с этой целью следует: определить погрешность базирования разрабатываемого станка относительно обрабатываемой поверхности детали с целью обеспечения наименьшей погрешности формообразования; в случае единственно применимого способа базирования станка, выяснить возможность обеспечения точности обработки; выявить динамические особенности приставного станка; установить связи между статической настройкой приставного станка и формообразующими движениями; установить влияние особенностей движения (вращения) детали на изменение её положения в пространстве относительно режущего инструмента; выявить методы компенсации возникающих погрешностей установки в процессе обработки; установить способы управления точностью.
Особенности упругой системы нестационарного станка можно представить в следующем виде: в конструкцию приставных станков для обработки различных поверхностей крупногабаритных деталей входят, как и стационарные станки, подвижные соединения деталей и узлов, обеспечивающих взаимное передвижение относительно друг друга в определенных направлениях. Это делает необходимым рассматривать эквивалентную упругую систему, в которую включено некоторое число замкнутых контуров связи через рабочий процесс. Упругими системами могут являться отдельные детали или же узлы, имеющие неподвижные соединения. Наличие высокого числа неподвижных слабо затянутых соединений, что увеличивает роль контактных деформаций. Динамическое качество приставного станка, так же как и стационарного, определяется устойчивостью системы и характеристикой ее реакции на внешнее воздействие. Возникающие изменения параметров системы, в том числе и параметров рабочих процессов под влиянием внешнего воздействия относятся к динамическим процессам системы. Осредненные требования к точности приставных станков выражается в следующем: точность поверхностей, базирующих инструмент и восстанавливаемую деталь; точность движения рабочих органов; точность расположения базирующих поверхностей относительно направляющих опор; точность кинематических цепей; точность установки. Решение вышеперечисленных задач позволяет обрабатывать поверхности крупногабаритных деталей без их демонтажа с агрегатов в условиях эксплуатации при помощи приставных станков.
Таким образом, определены задачи направления создания приставных станков для восстановления работоспособности крупногабаритного оборудования в условиях эксплуатации.
Список литературы
1. Федоренко М.А., Федоренко Т.М., Бондаренко Ю.А. Исследование обеспечения необходимой шероховатости поверхности крупногабаритных вращающихся деталей приставными станочными модулями. Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, № 2, Белгород, изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2008 г. с. 35-38
2. Пат. 31116 Российская Федерация, МПК7 В 23 В 5/00. Приставной станок для обработки цапф / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. – № 2003107122/20; заявл. 14.03.03; опубл. 20.07.03, Бюл. №20. – 1 с.
3. Пат. 31346 Российская Федерация, МПК7 В 23 В 5/32. Приставной станок для обработки цапф / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. – № 2003106247/20; заявл. 07.03.03; опубл. 10.08.03, Бюл. №22. – 1 с.
4. Пат. 31347 Российская Федерация, МПК7 В 23 В 5/32. Приставной станок для обработки цапф / Ю.А Бондаренко, М.А. Федоренко; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. – № 2003106249/20; заявл. 07.03.03; опубл. 10.08.03, Бюл. №22. – 1 с.
5. Пат. 89830 Российская Федерация, МПК7 В23В5/00. Станок для обработки внутренних поверхностей цапф помольных мельниц/Т.М. Санина, Ю.А. Бондаренко, М.А. Федоренко; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. – №2009132048/22, заявл. 25.08.2009, опубл. 20.12.2009 г. Бюл. № 35.
6. Пат. 75339 Российская Федерация, МПК7 Станок для обработки цапф помольных мельниц/ М.А. Федоренко, Ю.А. Бондаренко, Т.М. Федоренко; заявитель и патентообладатель БГТУ им. В.Г. Шухова. – № 2008104754/22, заявл. 07.02.2008, опубл. 10.08.2008 г. Бюл. № 22.
7. Федоpенко Т.М., Восстановление pаботоспособности цапф помольных мельниц с пpименением пеpеносного станка/Т.М. Федоpенко, М.А. Федоpенко, Ю.А. Бондаpенко. Технология машиностроения. 2009. № 3. С. 20-21.
