- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный университет»
- •Конспект лекций
- •Станки с чпу и гпс
- •Лекция 10. Станки с числовым программным управлением
- •10.1. Общие понятия о станках с чпу, три поколения станков с чпу.
- •10.1. Общие понятия о станках с чпу, три поколения станков с чпу.
- •10.1.1. Станки первого поколения.
- •10.1.2. Станки второго поколения.
- •10.1.3 Станки третьего поколения.
- •10.2. Технологические группы станков с чпу.
- •10.3. Основные принципы числового программного управления.
- •10.3.1. Укрупненная структурная схема системы чпу.
- •Лекция 11
- •11.1. Обратная связь в станке чпу.
- •11.2. Разомкнутые системы чпу.
- •11.3. Замкнутые системы чпу.
- •11.3.1. Замкнутые системы чпу с обратной связью по положению рабочего органа станка.
- •11.3.2. Замкнутые системы с обратной связью по положению рабочих органов и с компенсацией погрешностей станка.
- •11.3.3. Адаптивные замкнутые системы.
- •11.4. Системы чпу класса nc, cnc, hnc, dnc.
- •11.4.1. Системы чпу класса nc.
- •11.4.2. Системы чпу класса cnc.
- •11.4.3. Системы чпу класса dnc.
- •Лекция 12. Конструктивные особенности станков с чпу
- •12.1. Привод главного движения.
- •12.1.1. Тиристорные преобразователи.
- •12.2. Привод подач
- •12.2.1. Шаговый привод подач с гидроусилителем.
- •12.2.2. Электрические приводы подач.
- •12.2.3. Гидравлические приводы подач.
- •Лекция 13
- •13.1. Датчики обратной связи.
- •13.1.1. Линейный индуктосин.
- •13.1.2. Вращающийся трансформатор.
- •13.1.3. Фотоэлектрический датчик.
- •13.1.4 Датчик фирмы « Ferranti»
- •13.2 Передаточные механизмы привода подачи.
- •13.2.1 Беззазорный зубчатый редуктор,
- •13.2.2 Шариковые винтовые пары.
- •13.2.3 Зубчато-реечные передачи.
- •13.2.4 Винто-реечная шариковая передача.
- •13.3 Станины
- •13.4. Направляющие.
- •13.4.1. Направляющие скольжения.
- •13.4.2 Направляющие качения.
- •13.4.3. Гидростатические направляющие.
- •13.4.4. Аэростатические направляющие.
- •13.5. Шпиндельные группы.
- •13.5.1.Шпиндели.
- •Лекция 14. Назначение, компоновка, работа узлов и гидрокинематика станка модели ир500мф4
- •14.1. Назначение и область применения станка.
- •14.2. Компоновка станка
- •14.3. Гидрокинематика станка
- •14.3.1.Устройство механизмов станка
- •14.3.1.1 Механизм переключения скоростей.
- •14.3.1.2. Механизм зажима инструмента в шпинделе.
- •14.3.1.3. Механизм ориентации шпинделя.
- •14.3.1.4. Инструментальный магазин.
- •14.3.1.5. Манипулятор.
- •14.3.1.6. Поворотный стол.
- •14.3.1.7. Устройство смены спутников.
- •14.3.2. Цикл работы станка.
- •14.3.2.1. Цикл автоматической смены инструмента.
- •14.3.2.2. Цикл автоматической смены спутников.
- •14.3.3 Описание гидрокинематической схемы станка.
- •14.3.3.1. Привод вращения шпинделя.
- •14.3.3.2 Приводы подач.
- •14.3.3.3. Привод механизма ориентации шпинделя.
- •14.3.3.4. Гидравлическое уравновешивание шпиндельной бабки.
- •14.3.3.5. Привод цикловых движений при автоматической смене инструмента.
- •14.3.3.6. Привод цикловых движений при автоматической смене спутников.
- •Лекция 15
- •15.1. Основные понятия и определения. Общая характеристика объектов роботизации. Разновидности автоматических манипуляторов.
- •15.2. Основные направления использования роботов. Три типа поколения пр.
- •15.4. Основные параметры пр. Грузоподъемность пр. Число степеней свободы.
- •15.1. Основные понятия и определения. Общая характеристика объектов роботизации. Разновидности автоматических манипуляторов
- •15.2. Основные направления использования роботов. Три типа поколения пр
- •15.3. Функциональная блок схема и ее общая характеристика
- •15.4. Основные параметры пр. Грузоподъемность пр. Число степеней свободы
- •Лекция 16
- •16.1. Основные параметры пр. Мобильность авто манипулятора, рабочая зона, компоновочная схема, система управления, точность позиционирования
- •16.2. Индексация моделей ам. Система построения индекса, примеры обозначений ам и конкретных схем компоновок
- •16.3. Особенности кинематики и конструкции ам. Специфические элементы промышленных роботов
- •16.4. Захватные устройства манипуляторов. Требования к захватным устройствам и их классификация
- •16.5. Разновидности захватных устройств. Механические, магнитные и вакуумные захваты. Их характеристика и особенности
- •Лекция 17. Автоматические станочные линии (автоматические линии)
- •17.1. Основные понятия
- •17.2. Типы автолиний
- •17.2.1. В зависимости от величины выпуска деталей.
- •17.2.2. В зависимости от организации потока
- •17.2.3. По роду применяемых станков.
- •17.2.4. По роду применяемой схемы транспортирования деталей.
- •17.2.5. По расположению оборудования.
- •17.2.6. По виду обрабатываемых деталей.
- •17.3. Оборудование автоматических линий.
- •Список литературы
- •Дополнительная литература
13.2.3 Зубчато-реечные передачи.
Рассмотрим на примере конструкции зубчато-реечного привода подач станка мод. ФП - 11 и ФП - 9М с автоматическим выбором зазоров (рис.48).
Рис.48. Зубчато-реечный привод подач с автоматической выборкой зазоров
Показана развертка привода продольных подач посредством прямозубых зубчатых колес, сцепляемых с рейкой (на рисунке не показана). Редуктор привода состоит из корпуса, который укрепляется на портале станка. Кинематическая цепь привода состоит из двух ветвей зубчатых колес, которые приводятся во вращение гидродвигателем через ведущее зубчатое колесо 1 (не показано). Последнее передает вращение на зубчатое колесо 2 распределительного вала 1 выбора зазоров, одновременно вращая зубчатые колеса 3 и 4 с наклонным зубом (под углом 450). Зубчатое колесо 3 обеспечивает вращение правой ветви через зубчатые колеса 5, 6, 7, 8. Зубчатое колесо 4 обеспечивает вращение левой ветви из зубчатых колес 9, 10, 11, 12. Выходные зубчатые колеса 8 и 12 правой и левой ветвей находятся в зацеплении с зубчатой рейкой, укрепленной на столе, обеспечивая перемещение стола в обе стороны.
Выбор зазора выполняется посредством распределительного вала 1, соединенного со штоком находящегося под давлением гидроцилиндра 13, который и осуществляет перемещение зубчатых колес 3 и 4.
13.2.4 Винто-реечная шариковая передача.
Данная передача представляет собой короткий шариковый ходовой винт, который в результате вращения перемещается по длинной червячной рейке. Применяется взамен зубчатой реечной передачи для приводов подач с большой длиной хода, обладает высоким КПД.
Шариковый винто-реечный привод подач (рис.49) состоит из редуктора с высокомоментным электродвигателем А постоянного тока типа ДПБК- 4,0. Редуктор 1 имеет одну пару зубчатых колес 2,21 с передаточным отношением 1:2 и паразитное зубчатое колесо 5 для увеличения межцентрового расстояния.
.
Рис. 49. Шариковая винто-реечная передача
Выбор зазора в зубчатых колесах осуществляется за счет разворота разрезного зубчатого колеса 5 болтом-эксцентриком 4. В качестве устройства обратной связи применен вращающийся трансформатор 3 с ценой оборота фазы 2 мм. Короткий шариковый ходовой винт 9 вращается в жестких опорах. Радиальные усилия воспринимаются игольчатыми подшипниками 13, осевые- упорными роликовыми подшипниками 8. Осевой предварительный натяг осуществляется за счет компенсаторного кольца 12. В теле винта имеется канал возврата шариков 19. Корпус 15 с опорами винта крепится через две гибкие планки 14 и 16, которые создают большую жесткость в продольном направлении и свободу в перемещении корпуса с ходовым винтом в поперечном направлении (к червячной рейке 17). Это перемещение создается от гидроцилиндра 10 мембранного типа и необходимо для предварительного натяга в паре ходовой винт- червячная рейка. Часть шариков контактирует с резьбовой поверхностью 18 рейки 17 под углом 450; другая часть- под углом 450. Такое геометрическое расположение шариков обеспечивает отсутствие зазоров и оптимальную осевую жесткость.
Средний виток ходового винта имеет увеличенный шаг на 0,34 мм + 0,01 мм при основном шаге резьбы 20 мм. Ходовой винт 9 с выходным валом 22 редуктора соединяется через пластинчатую муфту 6-20-7. Шарики в нижней половине винта находятся в контакте с червячной рейкой в то время,как шарики в верхней половине винта находятся в контакте с внутренней поверхностью полукольца 11 корпуса 15. Червячная рейка собирается в блоки на специальной плите (платформе) с соблюдением жестких допусков по шагу резьбы.
