- •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
13.5. Шпиндельные группы.
Главное различие шпиндельных групп станков с ЧПУ и обычных станков наблюдается в уровнях автоматизации выполнения основных и вспомогательных функций, которые в первых станках выполняются по числовой программе. Например, устанавливается заданная частота вращения в минуту шпинделя, изменение частоты вращения шпинделя на определенных участках обработки, останов шпинделя в определенном ориентированном положении для смены инструментов, зажим и разжим режущих инструментов. Наряду с этим шпиндельная группа должна обеспечивать точность вращения шпинделя и его жесткость.
В состав шпиндельной группы входят двигатель, коробка скоростей или переключений, приводной вал, соединяемый с двигателем посредством муфты, шпиндельный узел.
Шпиндельные группы по функциональным признакам могут быть разделены на три группы (табл.1): по уровню частот вращения шпинделя, виду привода и характеру компоновки шпиндельной группы.
Таблица 1
Классификация шпиндельных групп станков с ЧПУ
Основные признаки |
Уровень частот вращения |
||||
Нормальный (до 3000 об/мин) |
Повышенный (до 40000-6000 б/мин) |
Высокий (до 9000 - 24000 об/мин) |
|||
Вид привода |
Нерегулируемый электропривод асинхронный |
Электропривод с тиристорным регулированием |
гидропривод с объемным регулированием |
электропривод с частотным регулированием |
|
характер компоновки шпиндельной группы |
Встроенный |
Разделенный от коробки скоростей без пиноли |
|
|
|
-в коробку скоростей пиноль ручного перемещения |
-в электродвигатель без пиноли |
то же |
то же |
||
Применяют нерегулируемый приводной двигатель и регулируемый. В первом случае - асинхронный двигатель и сложная многоступенчатая коробка. Затруднена автоматизация команд управления от числовой программы, но допустимы большие перегрузки.
Регулируемые приводы разделяют на три группы. Электроприводы с тиристорным двухзонным бесступенчатым регулированием в сочетании с использованием коробок скоростей обеспечивают широкий диапазон регулирования частот вращения шпинделей посредством понижающей передачи для получения низких диапазонов частот вращения и ускорительной передачи для достижения верхних частот. Бесступенчатое регулирование с непрерывным изменением частоты вращения шпинделей может также осуществляться за счет применения гидропривода с объемным регулированием или электроприводом с частотным регулированием.
По компоновке шпиндельные группы могут быть встроенные и разделенные. Так компоновка с электроприводом постоянного тока двухзонного регулирования позволяет осуществлять два типа компоновок - с разделенным вынесенным шпинделем от коробки скоростей и со шпинделем, встроенным в коробку скоростей.
Компоновка шпиндельной группы, встроенной в электродвигатель, выполняется в виде электрошпинделя с высокочастотным регулированием скоростей и обычно предназначается для осуществления высоких частот вращения шпинделя ( ротор-шпиндель ), необходимых при обработке, например, отверстий диаметром до 12 мм в легких сплавах.