ТЕХНОЛОГІЯ ФІНІШНОГО ОБРОБЛЕННЯ СТАНИН МЕТАЛОРІЗАЛЬНИХ ВЕРСТАТІВ

Анотація

Оброблення великогабаритних деталей дуже трудомістке, пов’язане з великою витратою часу. Тому одним з основних питань, які доводиться вирішувати у важкому машинобудуванні, є підвищення продуктивності оброблення в результаті застосування передових технологічних рішень, подальше збільшення виробничого оснащення, його спеціалізації, механізації та часткової автоматизації. Сучасне верстатобудування характеризується значною часткою дрібносерійних і одиничних форм виробництва. Металорізальні верстати, вироблені для механічної обробки деталей, характеризуються високою металоємністю і високою трудомісткістю їх виготовлення. Для обробки станин верстатів використовується універсальне обладнання, в тому числі з числовим програмним управлінням (ЧПУ), або створюються технологічні комплекси, засновані на використанні унікального обладнання, пристроїв для базування, а також оригінальних інструментів. У зв’язку зі специфічними особливостями оброблення важких і великогабаритних станин металорізальних верстатів і низькою серійністю їх виробництва, при розробці технології неможливо механічно впроваджувати прогресивні методи і способи оброблення, а також організації роботи, що широко застосовуються в великомасштабному і масовому виробництві галузей, не пов’язаних з важким машинобудуванням. При обробленні станин часто виникає необхідність в оригінальних технічних рішеннях. Якість чистового оброблення поверхонь напрямних станин металорізальних верстатів значною мірою впливає на їх зносостійкість, а отже, і тривалість збереження верстатом точності при експлуатації (Antonenko Y.S. (2019); Gagarin V.O. (2016)). У процесі чистового оброблення напрямних досягаються їх задана площинність, прямолінійність, точність взаємного розташування напрямних та взаємного розташування поверхонь, що утворюють напрямні, досягаються задані параметри шорсткості поверхні та фізико-механічні властивості поверхні та поверхневих шарів металу напрямних (Pukhovskiy E.S., (2021); Tekhnologia verstatnikh robit (2015))). Тому надзвичайно актуальною у вітчизняному верстатобудуванні, що повинно відродитися, є проблема фінішної обробки поверхонь станин. З усіх деталей верстата станина виконує одну з найбільш відповідальних функцій як в процесі її складання, так і в процесі експлуатації. Вона є базовою деталлю, за допомогою якої з’єднується і узгоджується з точністю, необхідною для роботи верстата, велика частина вузлів і значна кількість його деталей (Design and analysis of machine tool bed., (2018)). Критерієм визначення якості станини є її початкова точність і шорсткість тертьових поверхонь, а також можливість підтримки цих показників в процесі експлуатації. Тому особливо важливо при призначенні процесів оброблення, особливо в кінцевих операціях, проаналізувати вплив прийнятих методів і способів оброблення на експлуатаційні характеристики деталей, вибрати з них ті, які несуть в собі хорошу технологічну спадковість (Antonenko Y.S. (2019) ;Veselovskaia N.P. (2015) ; Design and analysis of machine tool bed. (2018)). Таким чином, дослідження способів фінішної обробки поверхні станин є актуальною проблемою. При цьому необхідно вирішити питання не тільки послідовності виконання операцій з метою отримання якісних показників – точності, прямолінійності, шорсткості поверхні, а і досягнення показників якості поверхневого шару, які забезпечують довговічність і точність роботи верстатів. Значним резервом підвищення продуктивності праці у важкому машинобудуванні є раціональна організація виробництва великогабаритних деталей, заснована на використанні групових технологічних процесів, типізації процесів, нормалізації обладнання та інструментів, централізації технологічної підготовки виробництва, впровадженні науково-технічних досягнень. Питання вдосконалення технологічних процесів в серійному і масовому виробництві галузей машинобудування, не пов’язаних з важким машинобудуванням, широко висвітлюються в технічній літературі. Робіт, в яких систематизовані основні питання технології виробництва для великогабаритного важкого машинобудування, немає, частково вони висвітлені лише в розрізнених виданнях. (Design and analysis of machine tool bed., (2018); Veselovskaia N.P. (2015); Application of mineral casting for machine tools beds. (2013)). Основними завданнями при обробленні станин верстатів є: досягнення необхідної геометрії точності, шорсткості поверхні і фізико-механічних властивостей поверхневого шару ( Pukhovskiy E.S., (2021); Antonenko Y.S. (2019)). Чистові та оздоблювальні операції, в процесі яких формуються фізико-механічні властивості поверхневого шару масивних деталей, а отже, і їх експлуатаційні якості, засновані на різанні матеріалів та інших прогресивних процесах обробки матеріалів ( Pukhovskiy E.S., (2021); Application of mineral casting for machine tools beds.(2013)). В процесі різання поверхневі шари мають незначне зміцнення, а іноді навіть роззміцнюються. У разі такого способу оброблення неможливо за допомогою режиму різання регулювати шорсткість поверхні, особливо форму мікронерівностей, а також фізико-механічні властивості поверхневого шарy. Останнім часом спостерігається пожвавлення робіт по використанню незвичних для виготовлення станин матеріалів, таких як граніт, полімерні матеріали, тощо (Application of mineral casting for machine tools beds., (2013); Modelling and analysis of CNC milling machine, (2018); ); Study of application of a granite composite material in five-axis CNC-VMC machine tool, (2022)). Однак найбільша увага прикута до вдосконалення та розвитку традиційних для цієї галузі технологічних операцій, таких як шліфування, притирання, накатування, обкатування роликами, пневмовібродинамічна обробка та таке інше. Ці технологічні процеси забезпечують високі експлуатаційні властивості станин верстатів, в тому числі сучасних оброблюваних центрів з ЧПК, які працюють в автоматичному циклі в гнучких виробничих системах ( Tekhnologia verstatnikh robit (2015); Gagarin V.O. (2016); Veselovskaia N.P. (2015)). Мета роботи. Аналіз та розробка прогресивних технологічних процесів фінішної обробки великогабаритних станин металорізального обладнання для забезпечення точності та продуктивної експлуатації окремих верстатів та комплексів важкого машинобудування.