- •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
17.2.3. По роду применяемых станков.
По роду входящих в линии станков различают автолинии из:
1) агрегатных станков;
2) станков, специально построенных для данной линии;
3) автоматизированных станков общего назначения;
4) модернизированных универсальных станков.
17.2.4. По роду применяемой схемы транспортирования деталей.
В зависимости от расположения в линии устройств для передачи обрабатываемых деталей с одной рабочей позиции на другую различают линии с транспортированием
а) сквозным,
б) верхним,
в) боковым и фронтальным,
г) роторным.
При сквозном транспортировании деталь проходит сквозь места зажима. Такие линии наиболее компактны. Сквозное транспортирование можно обеспечить в линиях из агрегатных станков, а также их некоторых моделей токарных фрезерных, протяжных и др. станков, конструкция которых позволяет пропустить транспорт через рабочую зону (рис.74).
Рис.74. Схема автолинии со сквозным транспортированием деталей
При верхнем, боковом и фронтальном транспортировании детали перемещаются в продольном и поперечном (вертикальном - при верхнем и горизонтальном - при боковом и фронтальном) направлениях (рис.75).
При верхнем транспортировании облегчается доступ к станкам для обслуживания, но усложняется конструкция транспорта.
В роторных автолиниях время транспортирования деталей и время их обработки совмещаются. Такие линии состоят обычно из многошпиндельных станков непрерывного действия и транспортных роторов между ними (рис.76).
17.2.5. По расположению оборудования.
По расположению оборудования различают линии
а) замкнутые;
б) незамкнутые (разомкнутые).
Замкнутые линии бывают прямоугольные и круговые. При небольшом числе позиций в круговых линиях используется поворотный стол.
Большинство автолиний имеет незамкнутое расположение оборудования: прямолинейное, Г-образное, П-образное, Ш-образное, зигзагообразное.
Рис.75. Схемы верхнего (а), бокового (б) и фронтального (в)
транспортирования деталей на автолиниях
Рис.76. Схема роторной автолинии
17.2.6. По виду обрабатываемых деталей.
По виду обрабатываемых деталей различают линии
а) для корпусных деталей;
б) для колец подшипников;
в) для валов;
г) для деталей типа дисков и шестерен;
д) для мелких деталей (роликов, винтов и пр.).
17.3. Оборудование автоматических линий.
а) Автолинии из агрегатных станков применяются в основном для обработки корпусных деталей, требующих большого объема сверлильно-расточных и фрезерных работ. Это обусловлено возможностью использования для указанных целей станков однотипных конструкций и многоинструментной оснастки.
б) Линии из специальных станков применяются относительно редко. Это связано с тем, что стоимость и сроки освоения таких линий значительны, так как каждый станок линии полностью проектируется и в индивидуальном порядке изготавливаются. Обычно такие линии применяются для несложных технологических процессов при небольшом числе операций. Из высокопроизводительных специальных станков, например, обычно компонуют автолинии для обработки деталей типа дисков.
в) Переход от производства одного изделия к производству другого трудноосуществим на автолиниях из обычных агрегатных и специальных станков. Такой переход возможен на линиях из типового универсального оборудования: автоматизированных токарных, сверлильных, фрезерных, зубообрабатывающих, шлифовальных и др. станков, которые приспособлены для встройки в автоматическую линию.
Такого типа линии, например, линии из серийных токарно-копировальных станков, применяются для обработки валов; из многорезцовых токарных, протяжных и зубообрабатывающих станков - для шестерен и т.д.
г) Уменьшение капиталовложений и времени на изготовление и освоение линий обеспечивается при компоновке их из действующего оборудования, модернизированного соответствующим образом.
д) Для деталей типа подшипников, поршневых пальцев, толкателей и др. создаются комплексные автолинии. На этих линиях, кроме механической обработки, производятся заготовительные операции (включая холодную высадку, горячую штамповку и калибровку), термическая обработка, сборочные операции, мойка, сушка, антикоррозионная обработка, контрольные и упаковочные операции. Такие комплексы представляют по сути автоматизированные производства для полной обработки тех или иных деталей.
К примеру, автоматизированное производство вагонных осей (на Уральском вагостроительном заводе) включает 184 ед. металлообрабатывающего, контрольного и транспортного оборудования. На линии осуществляются 32 технологические операции, обеспечивающие полную механическую обработку и упрочение оси, контроль геометрических параметров дефектоскопия.
Комплекс автолиний для обработки головок цилиндров двигателя автомобиля "Москвич" включает 124 станка для фрезерования, сверления, резьбонарезания и др. механических операций, 6 сборочных машин и 26 специальных установок. В автоматическом цикле выполняются операции снятия заусенцев с кромок плоскостей и отверстий, запрессовка седел и втулок клапанов с предварительным нагревом головок и охлаждением седел клапанов, мойка и контроль герметичности и некоторые др. операции.
е) Для использования в условиях серийного производства создаются переналаживаемые автолинии.
Под переналаживанием АЛ (в отличие от участков станков с ЧПУ) понимают линии, предназначенные для последовательной обработки заранее определенной номенклатуры однотипных деталей.
В автолиниях из агрегатных станков переналадка может быть осуществлена сменой шпиндельных коробок с кондукторными плитами у силовых головок.
Замена в автолиниях обычных агрегатных станков на многооперационные и многоинструментальные агрегатные станки повышает универсальность автолинии.
Расширяется универсальность автолиний при использовании спутников, поскольку спутники для разных деталей могут быть выполнены с одинаковыми базовыми и посадочными размерами. При этом одна и та же транспортная система линии обеспечивает поток различных обрабатываемых изделий.
Без особых затруднений могут быть переналажены на обработку других типоразмеров изделий линии из типовых универсальных станков.
ж) Снижение стоимости проектирования, изготовления, монтажа и отладки АЛ для таких деталей, как кольца подшипников, клапаны и толкатели двигателей, поршневые пальцы и др. обеспечивается созданием типовых автоматических линий и расширением применения унифицированных узлов в линиях из агрегатных станков.
В типовых автолиниях уровень унификации весьма высок, так унификация для автолинии по обработке клапанов составляет по технологическому оборудованию 70-80%, по транспортному - 85-95%, а для автолиний по обработке колец подшипников - соответственно 75-90 и 80-95%. Для совершенствования технологического уровня линий из агрегатных станков проводятся работы по установлению основных параметров, единых для унифицированных узлов, изготовляемых по чертежам разных СКБ. В настоящее время имеются нормы, регламентирующие характеристики, габаритные и присоединительные размеры этих узлов.
и) В последние годы развернуты работы по созданию автолиний для выполнения сборочных операций. Это обусловлено тем, что трудоемкость сборки узлов составляет 20...30% трудоемкости изготовления этих узлов. Такие автолинии найдут широкое применение в массовом производстве.
