- •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 Об. Резцовой головки → s мм перемещения стола.
УКЦ:
s =1 (85/17)(28/35)(1/iv)(34/34)(is = а1/б1)с1д1))(34/68)(42/56)(44/64(2/66)tТВ,
где tТВ – шаг рабочего паза на распределительном валу 69, управляющего гидроцилиндром подачи.
ФН:
is = 32,3 (s iv/tТВ).
Нарезание конических колес с круговыми зубьями при профилировании обкатом характеризуется длительным циклом обработки, так как для устранения огранки зубьев при обработке и получения высокого класса чистоты поверхности, приходится увеличивать время огибания (обката). Много времени затрачивается на холостые ходы. Поэтому в крупносерийном и массовом производстве спирально-конических и гипоидных передач используется более производительный способ полуобкатной обработки. В полуобкатной передаче при профилировании обкаткой нарезают шестерню, имеющую небольшое число зубьев, а колесо нарезают резцовой головкой или круговой протяжкой при профилировании копированием.
На
рис. 3.34 жирными линиями очерчены профили
зубьев полуобкатной передачи. Для
сравнения тонкими линиями показаны
профили зубьев о
бычной
передачи, нарезаемой при профилировании
обкатом. Профиль зуба колеса в этом
случае получается полнее. Такое утолщение
профиля колеса должно соответствовать
утонению профиля шестерни. Это изменение
профиля шестерни называют модификацией.
В рассматриваемом станке для модификации
профиля шестерни используется механизм
модификации, выполненный в виде
дополнительной кинематической цепи во
внутренней связи группы обката, включающей
суммирующий механизм с червячной
передачей, в котором равномерное вращение
червяка люльки суммируется с его
неравномерным поступательным перемещением.
Механизм модификации получает движение
от колеса 57 (рис. 3.33), закрепленного на
валу червяка 67 люльки и сцепленного с
колесом 58. Далее движение передается
через гитару модификации обката iм
и червячную пару 59 – 60 втулке, на которой
эксцентрично установлен ролик, к которому
посредством гидравлики прижимается
стакан, связанный с червяком люльки.
При работе станка эксцентриковый ролик,
совершая планетарное движение, перемещает
червяк люльки в осевом направлении с
переменной скоростью. В итоге червячное
колесо 68 дополнительно поворачивает
люльку на угол Ө0доп
Вывод ФН для гитары iм модификации профиля основан на использовании РП следующего вида:
Ө0 поворота люльки → Ө0доп дополнительного поворота люльки.
УКЦ:
Ө0доп = Ө0 135/2 26/38 iм 2/60.
ФН:
iм = 0,65 Ө0доп/Ө0.
Полученное значение для iм корректируется с учетом решения неравенства
iм < 1000/(Ө0 Ам),
где Ам – константа, равная 2,08333.
3.4. Повышение производительности зубообрабатывающих станков
Основным направлением в развитии зубообрабатывающих станков является повышение их производительности. Это неразрывно связано с упрощением кинематики станков, совершенствованием узлов и механизмов и заменой механической части электрической. В зубообрабатывающих станках все шире применяют индивидуальные приводы в кинематических группах. Согласованность вращения шпинделя инструмента с вращением делительного стола заготовки обеспечивается синхронизацией электродвигателей индивидуальных приводов. На определенном этапе для упрощения электрической схемы в расчетных цепях регулирования передаточного отношения между инструментом и заготовкой предусматривается механический орган настройки в виде гитары сменных зубчатых колес. По мере развития нелинейной электроники механические внутренние связи, воспроизводящие станочное зацепление, заменяются электронными с использованием синхронных следящих систем и интерполяторов. Использование регулируемых электроприводов позволяют осуществлять бесступенчатое регулирование частот вращения исполнительных органов. Индивидуальные электроприводы создают предпосылки для программного управления станками, что упрощает переналадку на обработку различных видов зубчатых колес, позволяет оптимизировать режимы резания.
Р
аспространение
получают автоматические системы
управления (АСУ), которые оптимизируют
режим зубообработки посредством
регулирования подачи в зависимости от
силы резания (адаптивное управление).
Это, в частности, позволяет сократить
машинное время
обработки на
зубофрезерных станках на 10 – 40 % за счет
увеличения подачи фрезы при входе и
выходе из обрабатываемой заготовки,
автоматического выбора режима резания
в зависимости от состояния заготовки
и степени затупления фрезы. АСУ позволяет
производить коррекцию подачи при
обработке в зависимости от конфигурации
заготовки и способа ее крепления. В
зубодолбежных станках регулируемые
электродвигатели и электронные связи,
обеспечивающие станочное зацепление,
позволяют осуществлять зубообработку
при многопроходном зубодолблении со
спиральным врезанием с прогрессивной
и регрессивной круговой подачей и
минимизировать износ долбяков. Не менее
важное значение имеет совмещение
различных операций зубообработки на
одной позиции. Выпускаются комбинированные
зубообрабатывающие станки, позволяющие
осуществлять одновременное фрезерование
и долбление различных по модулю и числу
зубьев венцов блока зубчатых колес
(рис. 3.35). В частности, такие станки
выпускает германская станкостроительная
фирма «Пфаутер» - пионер в области
разработки и производства станочного
оборудования для нарезания зубчатых
колес червячными фрезами.
