- •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
14.2. Компоновка станка
Станок имеет мощный шпиндель 1 (рис.56) и бесконсольную вертикально-подвижную шпиндельную бабку, расположенную внутри продольно- подвижной стойки 16. Такая компоновка, сочетающаяся с массивной, усиленной ребрами жесткости стойкой портального типа, обеспечивает высокую жесткость шпиндельного узла и точность его линейных перемещений.
Деталь с помощью спутника 40 устанавливается на поперечно-подвижный поворотный стол 33, 35. Поворачивая стол можно изменять угловое положение заготовки по отношению к шпинделю и производить обработку с четырех сторон при одном установе.
Режущие инструменты, закрепленные вне станка в унифицированных инструментальных оправках 7, размещаются при наладке в гнездах инструментального магазина 19 барабанного типа. Над каждым гнездом имеется номер (в станке принята система кодирования гнезд магазина). Для передачи инструмента из магазина в шпиндель и обратно служит двухзахватный автооператор 31.
Для сокращения вспомогательного времени на установку и снятие заготовок, имеется двухпозиционный поворотный стол 42. Обработка заготовок ведется с закреплением их в приспособлениях- спутниках. Один из спутников 40 находится на основном поворотном столе станка вместе с обрабатываемой заготовкой. На другом спутнике в это время устанавливают следующую заготовку. После окончания обработки первой заготовки она автоматически передвигается вместе со спутником на двухпозиционный стол 42. После этого стол поворачивается на 180 и спутник со «своей» заготовкой поступает на стол станка, где начинается обработка заготовки. Обрабатываемая деталь снимается, а на освободившийся спутник устанавливается новая заготовка.
14.3. Гидрокинематика станка
В станке предусмотрены следующие рабочие движения: главное движение- вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом. Движения подачи: по оси Х -перемещение стола с заготовкой, по оси Y- вертикальное перемещение шпиндельной бабки, по оси Z - горизонтальное перемещение стойки.
14.3.1.Устройство механизмов станка
14.3.1.1 Механизм переключения скоростей.
Механизм переключения скоростей расположен в корпусе 2 коробки скоростей станка. На штанге 4, которая связана со штоком гидроцилиндра Ц1, закреплена вилка 5, предназначенная для переключения в одно из двух положений зубчатого блока 24 (Z = 55; Z = 23). Соосно штанге и гидроцилиндру Ц1 в расточках плит коробки скоростей установлена пружина 6 связанная со штангой.
Включение первой и второй механических ступеней коробки скоростей достигается перемещением штанги 4 в крайние положения от гидроцилиндора. Нейтральное положение (расцепление шпинделя 1 от коробки скоростей) осуществляется при отсутствии давления в гидроцилиндре Ц1. При этом пружина 6 через штангу 4 фиксирует вилку 5 в среднем положении.
Рис.56. Гидрокинематическая схема многоцелевого станка модели ИР500 МФ4
14.3.1.2. Механизм зажима инструмента в шпинделе.
Механизм зажима инструмента расположен внутри шпинделя 1 и управляется автоматически в режиме программного управления, а так же в ручную с пульта, расположенного на стойке 16, На схеме механизм представлен с зажатым инструментом.
Зажим инструментальной оправки 7 в шпинделе производится усилием пакета тарельчатых пружин 8, приложенного к тяге 9. На переднем конце тяги имеется замок 10, зажимающий хвостовик инструментальной оправки 7 с помощью симметрично расположенных шариков 11.
На заднем торце шпиндельной бабки расположен гидроцилиндр Ц2, предназначенный для разжима инструмента. Поршень гидроцилиндра Ц2 упирается в тягу 9. По команде с перфоленты, или при нажатии кнопки на пульте управления станком, под давлением масла поршень гидроцилиндра Ц2 перемещается влево и перемещает тягу 9, преодолевая сопротивление пакета тарельчатых пружин 8. В результате замок 10 освобождает хвостовик инструментальной оправки.
Зажим инструмента осуществляется в обратной последовательности. При этом под усилием тарельчатых пружин 8 поршень гидроцилиндра Ц2 перемещается вправо вытесняя масло из штоковой полости цилиндра.
