Вариант 17

До начала ХХ в. основным инструментальным материалом была углеродистая инструментальная сталь. Инструменты, изготовленные из этого материала, работали со скоростями резания 5-10 м/мин. Последующее развитие инструментальных материалов привело к появлению быстрорежущей стали. Инструменты из быстрорежущей стали позволили повысить скорости резания до 30-40 м/мин. Подобное повышение скорости резания не могло не отразиться на конструкции металлорежущих станков, которые стали более жесткими и массивными. Групповой трансмиссионный привод был заменен в этот период индивидуальным электроприводом.

Дальнейшее влияние на прогресс машиностроения оказало применение в качестве материала режущих инструментов твердых сплавов. Твердые сплавы для резания металлов впервые демонстрировались на Лейпцингской промышленной выставке в 1927 г. В первый период распространения твердые сплавы успешно применялись при обработке чугуна. Для обработки стали твердые сплавы начали применяться немного позже. При одинаковом расходе вольфрама объем снимаемого материала инструментом из твердого сплава в 5 раз больше чем инструментом из быстрорежущей стали. Применение твердых сплавов позволило повысить скорости резания в 6–10 раз по сравнению со скоростями инструментов из быстрорежущей стали.

Подобное резкое увеличение скорости резания настоятельно потребовало создания новых, соответствующих возможностям нового инструментального материала металлорежущих станков и инструментов.

В результате применения твердосплавных инструментов и повышения скоростей резания время, затрачиваемое на осуществление непосредственного процесса обработки, резко сократилось. В этих условиях время вспомогательных процессов (установка и закрепление заготовки, снятие детали, управление станком) стало оказывать большое влияние на производительность труда.

Вариант 18

Необходимость резкого увеличения производительности труда заставляет обратить внимание на возможности сокращения вспомогательного времени (на закрепление и съем детали, пуск станка, его подналадку и т.п.).

Наиболее эффективным средством обеспечивающим сокращение вспомогательного времени является автоматизация производства где все функции станочника заменяются техническими средствами созданными на основе достижений науки. Переход к автоматизации стал возможным в результате разработки и освоения производства автоматов и полуавтоматов, поточных и автоматических линий.

Соединение в одно целое отдельных машин-автоматов и механических транспортных устройств позволило получить техническую систему большой производительности. Однако эффективно работать такая система может только при полной нагрузке. Поэтому комплексно-автоматизированное производство (КАП) должно базироваться на продукции, имеющей массовый характер.

Создание автоматических линий потребовало от режущего инструмента нового качества, так называемой размерной стойкости, т.е. требования обрабатывать детали в пределах допусков в течение определенного периода времени без снятия инструмента со станка. Решая эту задачу, инструментальщиками были разработаны различные конструкции инструментов, в частности, инструменты с перемещающейся, обновляющейся режущей кромкой, инструменты с автоматической подналадкой – регулировкой на размер в процессе работы автомата или линии, устройства автоматической замены изношенного инструмента, инструменты с настройкой на размер вне станка.

Так для растачивания внутреннего кольца шарикоподшипника были спроектированы чашечные резцы с применением автоматических малых поворотов пластинки после обработки каждой детали. Шлифовальные станки часто снабжаются приспособлениями для автоматической плавки круга.

7 деталей