- •Учебно─методический комплекс по дисциплине «станочное оборудование»
- •Учебно-методический комплекс по дисциплине «станочное оборудование»
- •Содержание
- •Введение
- •Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе Цель преподавания дисциплины
- •Задачи изучения дисциплины
- •Механизмы станков (8 часов)
- •Рабочая программа
- •Лекционный курс Введение ( 2 часа )
- •Основы кинематики станков ( 8 часов)
- •Зубо- и резьбообрабатывающие станки (34 часа)
- •Станки общего назначения (20 часов)
- •Станки с чпу и автоматические линии (8 часов)
- •Промышленные роботы (4 часа)
- •Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Методическая
- •Методика изучения модулей дисциплины Введение в станковедение
- •Основы кинематики металлорежущих станков
- •Анализ (изучение) кинематической структуры металлорежущих станков
- •1 Об. Заготовки (в2 ± в4) → z/k∙(1±s/t), об. Фрезы (в1),
- •1 Об. Заготовки → s мм продольного перемещения фрезы.
- •Организация рейтингового контроля
- •Словарь специфических терминов
- •1. Введение в станковедение
- •1.1. Краткий очерк развития станкостроения
- •1.2. Замечательные изобретения и пионерные научные решения
- •1.2.1 Замечательные изобретения средневековья
- •1.2.2. Пионерные научные решения
- •1.3.Классификация металлорежущих станков
- •1.3.1. По технологическому признаку
- •1.3.2. По степени точности
- •1.3.3. По универсальности
- •1.3.4. Система обозначения станков
- •1.4. Технико-экономические показатели современных станков
- •1.4.1. Эффективность
- •1.4.2. Производительность
- •1.4.3. Надежность
- •1.4.4.Гибкость
- •1.4.5.Точность
- •2. Основы кинематики металлорежущих станков
- •2.1. Формообразование поверхностей
- •2.1.1. Методы воспроизведения производящих линий
- •2.1.2. Образование поверхностей
- •2.1.3. Классификация движений в станках
- •2.2. Понятие о кинематической группе
- •2.3. Кинематическая структура станка
- •2. 4. Теоретические основы настройки станков
- •1 Оборот червячной фрезы → k/z оборота заготовки,
- •Расчетные перемещения внутренних связей
- •1 Оборот распределительного вала (рв) → zi /z оборотов заготовки,
- •Расчетные перемещения для цепей подач
- •1 Двойной ход долбяка → поворота долбяка.
- •2.5. Механические органы кинематической настройки
- •2.5.1. Шестеренчатые коробки скоростей
- •2.5.2. Гитары сменных зубчатых колес
- •2.5.3. Механизмы для бесступенчатого изменения скорости
- •2.5.4.Реверсивные механизмы
- •2.5.5. Суммирующие механизмы
- •2.5.5.1. Планетарные дифференциалы
- •2.5.5.2. Непланетарные дифференциалы
- •3. Анализ (изучение) кинематики металлорежущих станков
- •3.1. Станки для обработки цилиндрических зубчатых колес
- •3.1.1. Фасонное зубофрезерование зубчатых колес
- •1/Z об. Шпинделя → n (zф – z) / zф ∙z дополнительного поворота лимба.
- •3.1.2. Фасонное зубодолбление
- •3.1.3. Зубофрезерные станки
- •1 Об. Фрезы (в1) → k/z об. Заготовки (в2),
- •1 Об. Заготовки → sв перемещения фрезы (п3),
- •1 Об. Стола → sр перемещения стойки суппорта (п7),
- •1 Об. Заготовки → sо перемещения фрезы (п5),
- •1 Об. Заготовки (в1) → об. Фрезы (в2),
- •1 Об. Заготовки → об. Фрезы (в2).
- •3.1.4. Зубодолбежные станки
- •1 Об. Долбяка (в2)→ π m z (п3);
- •1/Z об. Долбяка (в2)→ t (п3) мм перемещения рейки;
- •1 Дв. Ход долбяка → sкр/π m z об. Долбяка.
- •1 Дв. Ход долбяка → sкр мм перемещения по дуге,
- •3.1.5. Станки для зуботочения цилиндрических зубчатых колес
- •1 Об.Обкатного резца (в1) → zи/z об. Заготовки нарезаемого колеса(в2),
- •1 Об. Заготовки (в4) → т мм перемещения суппорта инструмента (п4),
- •1 Об. Заготовки → sв продольного перемещения суппорта.
- •3.2. Станки для чистовой обработки зубчатых колес
- •3.2.1. Зубошевинговальные станки
- •1,45 П мм перемещения шток-рейки → sр мм/ход стола (п3).
- •3.2.2. Зубошлифовальные станки
- •1 Об. Заготовки (в4) → πmz мм перемещения каретки (п3),
- •1 Об. Абразивного червяка (в1) → k/z об. Шлифуемого колеса (в2).
- •1 Об. Абразивного червяка (в1) → z/k (1 ± sв/t) об. Шлифуемого колеса (в2±в4),
- •3.3. Станки для обработки конических зубчатых колес
- •1 Об. Люльки (в3) → zп/z об. Заготовки (в2).
- •1 Об. Распределительного вала → (nМ/60) tц об. Электродвигателя.
- •1Об. Распределительного вала → zi/z об. Заготовки.
- •5/8 Поворота барабана управления → ө0/3600 поворота люльки.
- •1/2 Оборота диска 40 → 1/z поворота заготовки.
- •1 Дв. Ход резцов → s мм перемещения стола (в5).
- •1/Zп поворота люльки (в2) → 1/z поворота заготовки (в3).
- •1 Об. Распределительного вала → zi/z заготовки.
- •1 Об. Резцовой головки → s мм перемещения стола.
- •3.4. Повышение производительности зубообрабатывающих станков
- •3.5. Станки для обработки резьб
- •3.5.1. Резьбофрезерные станки
- •1 Об. Шпинделя заготовки (в2) → s мм перемещения суппорта фрезы (п3).
- •1 Об. Шпинделя заготовки (в2) → t мм перемещения инструмента (п3).
- •1 Оборот вала 111 → sz zф nф/πDр оборота шпинделя заготовки,
- •57/38 → 29/26 → 15/15 → 30/30 → Кулачок 6 (п4).
- •1 Оборот заготовки → t мм. Перемещения фрезы,
- •1 Об. Заготовки (в3) → t мм перемещения суппорта фрезы (п4).
- •1 Об. Шпинделя 1 заготовки → s мм перемещения суппорта фрезы (п4).
- •3.5.2. Резьбонакатные станки
- •3.5.3. Специализированные станки для нарезания червяков
- •1 Оборот заготовки (в2) → k/z поворота обкатного резца (в1),
- •1 Об. Заготовки → s мм продольного перемешения резца.
- •3.5.4. Резьбошлифовальные станки
- •1 Об. Шпинделя заготовки (в2) → t мм премещения суппорта (п3).
- •1 Об. Кулачка врезания 3 → п об. Шпинделя заготовки.
- •3.6. Затыловочные станки
- •45/54 → 50/50 Или 20/80 → 24/96 →шпиндель (в1).
- •1 Оборот шпинделя → z/k оборотов кулачка.
- •1 Об. Шпинделя → р мм перемещения суппорта.
- •1 Об. Шпинделя → zP/kT дополнительного поворота кулачка.
- •1 Об. Шпинделя → sпр мм продольного перемещения суппорта.
- •1 Об. Шпинделя → z/k об. Кулачка затыловаения,
- •1 Об. Шпинделя (в2)→ р мм перемещения шлифовальной бабки (п4).
- •1 Об. Шпинделя → z/k (р/т) об. Кулачка затылования.
- •3.7.Токарные автоматы и полуавтоматы
- •3.7.1. Классификация станков - автоматов и полуавтоматов
- •3.7.2. Одношпиндельные токарно-револьверные автоматы
- •3.7.3. Многошпиндельные прутковые автоматы
- •3.7.4. Токарные многорезцовые полуавтоматы
- •3.8. Станки с числовым программным управлением
- •3.8.1. Поколения станков с чпу
- •3.8.2. Технологические особенности станков с чпу
- •3.8.3. Конструктивные особенности станков с чпу
- •3.8.4. Токарный патронно-центровой станок модели 16к20ф3
- •3.8.5. Вертикально-фрезерный станок с чпу модели 6р13ф3
- •3.8.6. Вертикальный сверлильно-фрезерно-расточной полуавтомат с чпу модели 243вмф2
- •3.9. Промышленные роботы
- •3.9.1. Роботизированные технологические комплексы
- •Вопросы к экзамену по курсу «Станочное оборудование»
1,45 П мм перемещения шток-рейки → sр мм/ход стола (п3).
УКЦ (ФН):
sр = (1,45 п/πmz) (19/20) tТВ = с3 п,
где п – число интервалов между соседними упорами: рекомендуется п=1 – 3; m, z – модуль и число зубьев колеса, находящегося в зацеплении со шток-рейкой; с3 – константа, равная 0,02.
На рассматриваемой модели станка можно шевиговать также колеса с бочкообразной формой зуба. Это осуществляется посредством поворота копира 31 на определенный угол. При поступательном движении палец 2, скользящий в пазу копира, через кронштейн, повернутый к столу, сообщает ему качание в вертикальной плоскости вокруг центральной оси. Обрабатываемое колесо, установленное в центрах бабок на столе, также качается. При этом ось колеса накланяется по отношению к оси шевера, Поэтому у торцов шевер снимает больший слой металла, чем в средней части зубьев. В итоге обеспечивается бочкообразная форма зубьев шевингуемого колеса.
3.2.2. Зубошлифовальные станки
П
ри
зубошлифовании используют те же методы
формообразования боковых поверхностей
зубьев, что и при их фрезеровании.
Копирование в сочетании с касанием
используют при шлифовании зубьев колес
профильным кругом. Кинематическая
структура станков, работающих таким
кругом наиболее простая, так как содержит
две простые группы формообразования и
Рис.3.16. Схема взаимодействия шлифовального круга
c прямозубым цилиндрическим колесом
группу деления. Более широко используют сочетание обката с касанием. При таком сочетании зубья колес шлифуют дисковым обкатным кругом, двумя обкатными тарельчатыми кругами и червячными кругами.
На рис. 3.16 приведена схема шлифования зубчатой поверхности прямозубых цилиндрических колес дисковым шлифовальным кругом. Посредством движений Фυ(В1) и Фs1(П2) методом касания воспроизводится линия зуба по длине, а движением обката Фs2(П3 В4) – профиль зуба.
Рабочая поверхность шлифовального круга (вспомогательный элемент или характеристический образ инструмента) образует профиль зуба воображаемой рейки, по которой катится без скольжения шлифуемое колесо. Боковые поверхности каждого зуба шлифуются последовательно. Поэтому после обработки одной боковой поверхности движение обката реверсируется для обработки другой боковой поверхности в той же впадине колеса. По циклу обработки, шлифование боковых поверхностей зубьев колеса осуществляется последовательно от одной впадины к другой. Поэтому схемой обработки предусмотрено движение деления Д (В5), периодически поворачивающее колесо на угловой шаг.
Рис. 3.18. Формообразование зубьев Рис. 3.19. Формообразование зубьев
двумя тарельчатыми кругами червячным кругом
При шлифовании зубьев колеса двумя, установленными на общем шпинделе, тарельчатыми кругами (рис. 3.18) их размещают в соседних впадинах. При этом схема элементарных движений шлифуемого колеса и шлифовальных кругов, образующих движения формообразования Фv, Фs1, Фs2 и движение деления Д, остается такой же, как и при шлифовании, дисковым кругом. Цикл шлифования так же не изменяется. При шлифовании крупномодульных колес возможно размещение двух тарельчатых кругов в одной впадине.
На рис 3. 19 показана схема шлифования зубчатого колеса червячным шлифовальным кругом. Посредством формообразующего движения Фv(В1В2)
воспроизводится профиль зубьев, а посредством формообразующего движения Фs(П3) – линия зубьев прямозубого колеса по длине. При шлифовании колес с винтовыми зубьями движение Фs преобразуется в сложное Фs(П3В4), где В4 – дополнительное вращательное движение шлифуемого колеса.
Рассмотрим одну из типовых структурных схем зубошлифовальных станков, работающего дисковыми и тарельчатыми шлифовальными кругами (рис.3.20). Группа Фv(В1). Ее внутренняя связь вращательная кинематическая пара подшипниковые опоры → шпиндель шлифовального круга, а внешняя связь М1 → 10 → 11 → шпиндель → В2. Движение В1 имеет замкнутую траекторию. Поэтому теоретически это движение можно настраивать только по двум параметрам – скорости и направлению. Однако практической необходимости в настройке этих параметров нет, и поэтому данное движение, как правило, не настраивают.
Г
руппа
Фs1(П2).
Ее внутренняя связь - поступательная
кинематическая пара:
направляющие → ползун, несущий шпиндель шлифовального круга.
Внешняя связь:
М2 → 8 → is1 → 9 → кривошипно-ползунный механизм (П2).
Группа настраивается на скорость – органом настройки is1, на путь – изменением радиуса кривошипа, исходную точку – изменением длины шатуна.
Группа Фs2(П3В4)-сложная. Ее внутренняя связь - кинематическая цепь
П3 → ТВ → 1→ 2 → iпроф → ∑ → 3 → В4,
воспроизводящая станочное зубчато-реечное зацепление.
Внешняя связь:
М3 → 4 → 5 → is2 → 2,
где 2 -звено соединения связей.
Группа настраивается на траекторию – органом настройки iпроф, на скорость – органом настройки is2; на направление – реверсом, располагаемым, как правило, перед органом настройки is2; на путь и исходную точку – по упорам системы управления.
Группа деления Д(В5) простая. Ее внутренняя связь вращательная пара
каретка → делительный стол.
Внешняя связь:
М3 → 4 → 5 → 6 → мех-зм деления → 7 → iдел → ∑ → 3 → дел. стол (В5).
Группа настраивается на путь – органом настройки iдел.
Так как делительный стол является исполнительным звеном двух группы Фs2 и Д, то эти группы должны быть кинематически соединены между собой. Для их соединения может быть использован один из способов – последовательный, параллельный или смешанный.
Вывод ФН. Орган настройки iпроф. Расчетная цепь для этого органа настройки совпадает с внутренней связью группы. Поэтому РП:
