Учебно-методический комплекс специальные технологии для специальности: 030600 технологии и предпринимательство Елабуга 2009

Контрольные вопросы: Назовите основные конструктивные особенности станков с ЧПУ. Перечислите конструктивные особенности базовых деталей, приводов главного движения и движения подач, а также вспомогательных механизмов станков с ЧПУ. Токарные станки с ЧПУ. Токарные станки с ЧПУ предназначены для наружной и внутренней обработки сложных заготовок типа тел вращения. Они составляют самую значительную группу по номенклатуре в парке станков с ЧПУ. На токарных станках с ЧПУ выполняют традиционный комплекс технологических операций: точение, отрезку, сверление, нарезание резьбы и др. В основе классификации токарных станков с ЧПУ лежат следующие признаки: расположение оси шпинделя (горизонтальные и вертикальные станки); число используемых в работе инструментов (одно – и много – инструментальные станки); способы их закрепления (на суппорте, в револьверной головке, в магазине инструментов); вид выполняемых работ (центровые, патронные, патронно-центровые, карусельные, прутковые станки; степень автоматизации (полуавтоматы и автоматы). Центровые станки с ЧПУ служат для обработки заготовок типа валов с прямолинейным и криволинейным контурами. На этих станках можно нарезать резьбу резцом по программе. Патронные с танки с ЧПУ предназначены для обработки, сверления, развертывания, зенкерования, цекования, нарезание резьбы метчиками в осевых отверстиях деталей типа фланцев, зубчатых колес, крышек, шкивов и др.; возможно нарезание резцом внутренней и наружной резьбы по программе. Патронные центровые станки с ЧПУ служат для наружной и внутренней обработки разнообразных сложных заготовок деталей типа тал вращения и обладают технологическими возможностями токарных центровых и патронных станков. Карусельные станки с ЧПУ применяются для обработки заготовок сложных корпусов. Токарные станки с ЧПУ (рисунок 12) оснащают револьверными головками или магазином инструментов. Револьверные головки бывают 4-, 6- и двенадцатипозиционные, причем на каждой позиции можно устанавливать по два инструмента для наружной и внутренней обработки заготовки. Ось вращения головки может располагаться параллельно оси шпинделя, перпендикулярно к ней или наклонно. При установке на станке двух револьверных головок в одной из них (1) закрепляют инструменты для наружной обработки, в другой (2) – для внутренней обработки (см. рисунок 13). Такие головки могут располагаться соосно одна относительно другой или иметь разное расположение осей. Индексирование револьверных головок производится, как правило, путем применения закаленных и шлифованных плоскозубчатых торцовых муфт, которые обеспечивают высокую точность и жесткость индексирования головки. В пазы револьверных головок устанавливают сменные взаимозаменяемые инструментальные блоки, которые настраивают на размер вне станка, на специальных приборах, что значительно повышает производительность и точность обработки. Резцовые блоки в револьверной головке базируют или на призме, или с помощью цилиндрических хвостовиков 6 (рисунок 14). Резец закрепляют винтами через прижимную планку 3. Для установки резца по высоте центров служит подкладка 2. Два регулировочных винта 5, расположенных под углом 45° один к другому, позволяют при наладке вывести вершину резца на заданные координаты. Подача СОЖ в зону резания осуществляется через канал в корпусе 1, заканчивающийся соплом 4, позволяющим регулировать направление подачи СОЖ. Рисунок 12 – Револьверные головки Рисунок 13 – Резцедержатель с цилиндрическим хвостовиком Магазины инструментов (вместимость 8…20 инструментов) применяют редко, так как практически для токарной обработки одной заготовки требуется не более 10 инструментов. Использование большого числа инструментов целесообразно в случаях точения труднообрабатываемых материалов, когда инструменты имеют малый период стойкости. Расширение технологических возможностей токарных станков возможно благодаря стиранию грани между токарными и фрезерными станками, добавлению внецентрового сверления, фрезерования контура (т.е. программируется поворот шпинделя); в некоторых случаях возможно резьбонарезание несоосных элементов заготовок. Контрольные вопросы: Как классифицируют токарные станки с ЧПУ по виду выполняемых работ? Какими устройствами для крепления инструмента оснащают токарные станки с ЧПУ? Как базируют резцовые блоки в револьверной головке станка? Фрезерные станки с ЧПУ Фрезерные станки с ЧПУ предназначены для обработки плоских и пространственных поверхностей заготовок сложной формы. Конструкции фрезерных станков с ЧПУ аналогичны конструкциям традиционных фрезерных станков, отличие от последних заключается в автоматизации перемещений по УП при формообразовании. В основе классификации фрезерных станков с ЧПУ лежат следующие признаки: Расположение шпинделя (горизонтальное и вертикальное); Число координатных перемещений стола или фрезерной бабки; Число используемых инструментов (одноинструментные и многоинструментные); Способ установки инструментов в шпиндель станка (вручную или автоматически). По компоновке фрезерные станки с ЧПУ делятся на четыре группы: вертикально – фрезерные станки с крестовым столом; консольно-фрезерные станки; продольно – фрезерные станки; широкоуниверсальные инструментальные станки. В вертикально – фрезерных станках с крестовым столом (рисунок 15, а) стол перемещается в продольном (ось X) и поперечном (ось Y) горизонтальном направлениях, а фрезерная бабка – в вертикальном направление (ось Z). В консольно-фрезерных станках (рисунок 15, б) стол перемещается по трем координатным осям (X, Y и Z), а бабка не подвижна. В продольно фрезерных станках с подвижной поперечиной (рисунок 15, в) стол перемещается по оси X,шпиндельная бабка - по оси Y, а поперечная по оси Z. В продольно – фрезерных станках, с неподвижной поперечиной (рисунок 15, г) стол перемещается по оси X, а шпиндельная бабка – по осям Y и Z. В широкоуниверсальных инструментальных фрезерных станках (рисунок 15,д) стол перемещается по осям X и Y, а шпиндельная бабка – по оси Z. Рисунок 15 – Система координат в различных модификациях фрезерных станков: а) – фрезерный станок с крестовым столом; б) консольно-фрезерный станок; в) продольно-фрезерный станок с подвижной поперечиной; г) продольно-фрезерный станок с не подвижной поперечиной; д) широкоуниверсальный фрезерный станок. Фрезерные станки в основном оснащают прямоугольными и контурными устройствами ЧПУ. При прямоугольном управлении (условное обозначение в модели станка – Ф 2) стол станка совершает движение в направление, параллельном одной из координатных осей, что делает не возможной обработку сложных поверхностей. Станки с прямоугольным управлением применяют для фрезерования плоскостей, скосов, уступов, пазов, разновысоких бобышек и других аналогичных поверхностей. При контурном управлении (условное обозначение в модели станка – Ф 3 и Ф 4) траектория перемещения стола более сложная. Станки с контурным управлением используются для фрезерования различных кулачков, штампов, пресс форм и др. аналогичных поверхностей. Число управляемых координат, как правило, равно трем, а в некоторых случаях четырем и пяти. При контурном управлении движении формообразования производится не менее чем по двум координатным осям одновременно. В отдельных случаях на фрезерных станках при обработке заготовок простой формы в условиях средне – и крупносерийного производства также применяют системы ЧПУ. Во фрезерных станках с ЧПУ в качестве привода главного движения используют асинхронные электродвигатели (в этих случаях имеется коробка скоростей) или электродвигатели постоянного тока. На небольших фрезерных станках с прямоугольным ЧПУ применяют один приводной электродвигатель постоянного тока и коробку передач с автоматически переключаемыми электромагнитными муфтами, а на тяжелых станках с контурным управлением каждое управляемее координатное перемещение осуществляется от автоматного электропривода постоянного тока. Приводы движения подач фрезерных станков с ЧПУ имеют короткие кинематические цепи, передающие движения от двигателя непосредственно исполнительному органу. Рассмотрим устройство консольного вертикально-фрезерного станка мод. 6Р13Ф3. Данный станок является консольным, т.е. его стол имеет рабочее перемещение в горизонтальной плоскости (по координатам X и Y) и (вместе с консолью) установочное перемещение в вертикальном направлении (по координате W); рабочее перемещение по координате Z имеет ползун со шпинделем. Станина 8 является базой, на которой монтируются узлы и механизмы станка. Спереди станина имеет вертикальные направляющие, закрытые кожухом 9, по которым перемещается консоль 1. На горизонтальных направляющих смонтированы салазки 2, по продольным направляющим которых передвигается стол 3. На привалочной плоскости станины закреплена фрезерная бабка 6, по вертикальным направляющим которой перемещается ползун 7 со шпинделем 5. В соответствии с требованиями техники безопасности ползун имеет защитный щиток 4. Сзади станка расположен шкаф 10 с электрооборудованием и УЧПУ. Рисунок 16 – Вертикально-фрезерный станок мод. 6Р13Ф3: 1-консоль; 2-салазки; 3-стол; 4-защитный щиток; 5-шпиндель: 6-фрезерная бабка; 7-ползун; 8-станина; 9-кожух; 10-шкаф с электрооборудованием. Контрольные вопросы: Какие компоновки фрезерных станков с ЧПУ вы знаете? Какими системами ЧПУ оснащают фрезерные станки? Сверлильные станки с ЧПУ Вертикально – сверлильные станки с ЧПУ в отличие от аналогичных станков с ручным управлением оснащены крестовыми столами, автоматически перемещающими заготовку по осям X и Y, в результат чего отпадает необходимость в кондукторах или в ее предварительной разметке. Радиально – сверлильные станки с ЧПУ имеют подвижную по оси X колонну, подвижную по оси Y рукав со шпиндельной бабкой, в которой смонтирован сверлильный шпиндель, перемещающийся по оси Z. Помимо этого рукава при накладке может перемещаться в вертикальном направлении. Автоматизированные перемещение рабочих органов сверлильных станков по осям X и Y обеспечивают выполнение обработки отверстий и фрезерования. Сверлильные станки оснащают позиционными УЧПУ, позволяющими автоматически установить рабочие органы в позицию, заданную программой. Режущий инструмент на сверлильных станках с УЧПУ закрепляют непосредственно в коническом отверстии шпинделя или с помощью промежуточных втулок и оправок. Общий вид вертикально сверлильного станка модели 2Р135Ф2 – 1, оснащенного ЧПУ, показан на рисунке 17. На основании станка 1 смонтирована колона 10, по прямоугольным вертикальным направляющим которой перемещается суппорт 4, несущий револьверную головку 3. На колонне 10 смонтированы коробки скоростей 5 и редуктор подач 6. Салазки 2 крестового стола перемещаются по горизонтальным направляющим основания 1, а верхняя часть 11 стола – по направляющим салазок. С правой стороны станка расположены шкаф 8 с электрооборудованием и УЧПУ 9. Станок имеет подвесной пульт 7 управления. Рисунок 17 – Вертикально-сверлильный станок модели 2Р135Ф2: 1-основание; 2-салазки; 3-револьверная головка; 4- суппорт; 5-коробка скоростей; 6-редуктор подач; 7-подвесной пульт; 8- шкаф с электрооборудованием; 9-УЧПУ; 10-колонна;11-верхняя часть стола. Контрольные вопросы: Какое принципиальное различие существует между вертикально – сверлильными станками с ЧПУ и без ЧПУ? Какими системами ЧПУ оснащают вертикально – сверлильные станки? Шлифовальные станки с ЧПУ Система ЧПУ оснащают плоскошлифовальные, кругло – и бесцентрово-шлифовальные и другие станки. При создании шлифовальных станков с ЧПУ возникают технические трудности, которые объясняются следующими причинами. Процесс шлифования характеризуется, с одной стороны, необходимостью получения высокой точности и качества поверхности при минимальном рассеянии размеров, с другой стороны, - особенностью, заключающейся в быстрой потере размерной точности шлифовального круга вследствие его интенсивного изнашивания в процессе работы. В этом случае в станке необходимы механизмы автоматической компенсации изнашивания шлифовального круга. ЧПУ должно компенсировать деформации системы СИД, температурные погрешности, различия припусков на заготовках, погрешности станка при перемещении по координатам и т. д. Измерительные системы должны иметь разрешающую способность, обеспечивающую жесткие допуски на точность позиционирования. Например, в кругло-шлифовальных станках такие приборы обеспечивают непрерывное измерение диаметра заготовки в процессе обработки с относительной погрешностью не более 2 ×10-5 мм. Контроль продольных перемещений стола осуществляется с погрешностью не более 0, 1 мм. Для шлифовальных станков используется системы типа CNC с управлением по трем – четырем координатам, но в станках, работающим несколькими кругами, возможно управление по пяти – шести и даже по восьми координатам. Взаимосвязь между оператором и системой ЧПУ (CNC) шлифовального станка в большинстве случаев осуществляется в диалоговом режиме с помощью дисплея. В системе управления применяются встроенные диагностические системы, повышающие надежность станков. Наиболее распространены кругло-шлифовальные станки с ЧПУ, дающие максимальный эффект при обработке с одной установки многоступенчатых деталей типа шпинделей, валов электродвигателей, редукторов, турбин и т.д. Производительность повышается в основном в результате снижения вспомогательного времени на установку заготовок и съем готовой детали, на переустановку для обработки следующей шейки вала, на измерение и т. д. При обработке многоступенчатых валов на кругло-шлифовальном станке с ЧПУ достигается экономия времени в 1,5 – 2 раза по сравнению с ручным управлением. Бесцентровые кругло-шлифовальные станки эффективно применяются при обработке деталей малого и большого диаметров без ограничения длины, либо тонкостенных деталей, а также деталей, имеющих сложные наружные профили (поршень, кулак и т.д.). В условиях массового производства эти станки характеризуются высокой производительностью и точностью обработки. В мелкосерийном и индивидуальном производстве применение таких станков ограничено трудоемкостью переналадки. Расширение областей применения бесцентровых кругло-шлифовальных станков сдерживают два фактора: большие затраты времени на правку кругов и сложность наладки станков, что требует значительных затрат времени и высокой квалификации персонала. Это объясняется тем, что в конструкции станков используются шлифовальные и ведущие круги; устройства правки, обеспечивающие придание соответствующей формы поверхностям шлифовального и ведущего кругов; возможность установки положения опорного ножа; механизмы компенсационных подач шлифовального круга на обрабатываемую деталь и на правку, а также ведущего круга на деталь и на правку; установка положения загрузочного и разгрузочного устройства. Применение СЧПУ позволило управлять многокоординатным функционированием бесцентровых кругло-шлифовальных станков. В системе управления станков используют программные модули, которые рассчитывают траектории инструмента (круга, алмаза), его коррекцию взаимодействия с человеком. Для обработки деталей с различными геометрическими формами (конус, шар и др.) создается программное обеспечение6 диспетчер режимов, интерполятор и модуль управления приводами. При обработке и правке число сочетаемых управляемых координат может доходить до 19, в том числе по две – три координаты отдельно для правки шлифовального и ведущего кругов. В условиях серийного производства применение СЧПУ обеспечивает гибкое построение цикла шлифования и правки, что позволяет быстро переналаживать станки на обработку других изделий. Наличие многокоординатной системы ЧПУ обеспечивает большую универсальность станка, малые величины подачи кругов, что позволяет эффективно управлять процессом шлифования и правки. СЧПУ бесцентровых кругло-шлифовальных станков строится по агрегатному принципу (например, на станках японских фирм). На станке возможна установка любого из четырех вариантов управления станком от СЧПУ: одна управляемая координата – поперечная подача шлифовального круга; две управляемые координаты – поперечная подача шлифовального круга и правящего алмаза в целях их синхронизации; три управляемые координаты - поперечная подача шлифовального круга, а также поперечная и продольная подача алмаза при его правке; пять управляемых координат - поперечная подача шлифовального круга, а также поперечная и продольная подачи алмазов при правке шлифовального и ведущего кругов. Использование СЧПУ для управления бесцентровыми кругло-шлифовальными станками позволяет существенно упростить конструкции ряда механических узлов: устройств правки (в результате отказа от копирных линеек, механизмов подачи алмазов и т.д.), приводов продольного перемещения устройств правки, механизмов тонкой подачи шлифовального и ведущего кругов, контрольных и контрольно – подналадочных устройств и др.

Похожие:

	Учебно-методический комплекс по дисциплине сд. 08 Информационные... Учебно-методический комплекс по дисциплине «Информационные технологии в профессиональной деятельности» составлен в соответствии с...		Учебно-методический комплекс дисциплины «компьютерные технологии в науке и технике» Учебно-методический комплекс составлен на основании требований федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы технологии производства... Учебно-методический комплекс (для специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство») / Кожевников С. А. – Димитровград:...		Учебно-методический комплекс дисциплины «информационные технологии управления» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного стандарта высшего профессионального образования...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «информационные технологии... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Информационные технологии... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Информационные технологии... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Информационные технологии... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерные технологии» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями федерального государственного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины «информационные технологии рынка ценных бумаг» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального...
	Учебно-методический комплекс по дисциплине технологии программирования Гос впо по специальности 230101. 65 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети, утвержденный Министерством образования РФ «27»...		Учебно-методический комплекс Для специальности: 080105 «финансы и кредит» Учебно-методический комплекс «Банковское дело» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «История техники и технологии»		Учебно-методический комплекс по мдк 01. 01. Основы управления ассортиментом... Учебно-методический комплекс предназначен для студентов 2-го курса специальности 100801 «Товароведение и экспертиза качества потребительских...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерные технологии в науке и образовании»		Учебно-методический комплекс по дисциплине компьютерные технологии в образовании и науке