Описание содержания тем курса

 

Часть 1 Общие сведения о станках и станочных системах

 

1 Основные понятия о металлорежущих станках

 

1.1 Понятие о станке как рабочей машине. Понятие машины, классы машин: машины-двигатели, вычислительные машины, рабочие машины. Структура рабочих машин: двигательный механизм, передаточно-преобразующий и исполнительный механизмы; механизмы рабочих, холостых (вспомогательных) движений и система управления. Структура материальных потоков и рабочих процессов. Эволюция развития станков и станочных систем. Основные понятия и определения.

1.2 Функциональные подсистемы станочного оборудования (станка). Движения материальных, информационных и энергетических потоков в подсистемах манипулирования, обработки, измерения (контроля) и управления. Основные узлы станочного оборудования: главный привод, привод подач (позиционирования), понятие несущей системы станка.

1.3 Классификация станков и станочных систем. Новые виды автоматизации. Типовое оборудование в условиях жесткой и гибкой автоматизации. Структура гибких производственных систем (ГПС), оборудование ГПС. Области эффективного применения различных видов оборудования в зависимости от типа производства. Обозначение моделей станков (универсальных, с программным управлением и специальных).

 

Технико-экономические показатели и критерии работоспособности

 

Критерии развития: функциональные (производительность, точность, надежность), технологические, экономические, антропологические (эргономичность, эстетичность, экологичность, безопасность) и критерии качества металлообрабатывающих станков в соответствии с ГОСТ 4.93-83 и ГОСТ 4.93-86 и др.). Основные технико-экономические показатели:: эффективность, производительность, экономичность, точность, надежность, гибкость, безопасность и удобство обслуживания и критерии работоспособности: начальная точность, жесткость, виброустойчивость, прочность, теплостойкость.

 

3 Формообразование поверхностей деталей на станках

 

3.1 Поверхность, как след движения образующих производящих линий по направляющим. Методы образования производящих линий на станках: копирования, обкатки (огибания), следа и касания.

3.2 Классификация движений в станках. Связь метода обработки с видами режущих инструментов, производительностью, гибкостью и точностью обработки различных поверхностей.

3.3 Понятие привода, как средства реализации исполнительных движений. Структура и классификация приводов. Механическая часть приводов. Передаточное отношение и передаточное число. Множительные и суммирующие механизмы, вариаторы, муфты обгона. Механизмы для преобразования движений, устройства для реверсирования и осуществления периодических движений.

 

4 Компоновка станков

 

Понятие о компоновке станка как системе расположения основных узлов и направляющих. Системы координат, обозначение движений в станках. Понятие о технологическом модуле. Обозначение компоновок станков (структурные и конструкционные формулы компоновок). Компоновочные факторы, основные направления совершенствования и выбора компоновок.

 

Кинематическая структура и связи движений в станках

 

Разновидности связей движений в станках (управления, геометрические, кинематические связи). Характеристика исполнительных движений в станке: траектория, скорость, направление, перемещение, исходная точка. Понятие кинематической группы. Конечные звенья кинематических цепей и звенья настройки. Структурные кинематические схемы. Внешние и внутренние кинематические цепи. Типы уравнений кинематического баланса. Настройка кинематических цепей. Особенности кинематики станков с ЧПУ.

 

Структура приводов главного движения и подач

 

6.1 Структура привода со ступенчатым регулированием частот вращения и подач. Закономерности геометрического ряда частот вращения. Стандартные геометрические ряды. Общие понятия о множительных структурах. Графическое изображение множительных структур. Построение структурных сеток и графиков частот вращения. Построение кинематических схем и определение чисел зубьев колес. Оценка точности кинематического расчета. Особые множительные структуры. Особенности кинематического расчета привода подач со ступенчатым регулированием.

6.2 Особенности кинематики привода главного движения и подач с бесступенчатым и комбинированным регулированием выходных параметров. Нагрузочные характеристики приводов главного движения и движения подач. Обоснование выбора мощности приводов главного движения и подач.

 

 

Основные сведения о системах управления станками

 

Сведения о цикловом и числовом программном управлении станками и их функциональная схема. Классификация систем числового программного управления (позиционные, прямоугольные, контурные). Незамкнутые, замкнутые, самоприспосабливающиеся (адаптивные, самоорганизующиеся и самообучающиеся) системы управления станков. Современные направления развития оборудования с ЧПУ. Средства для контроля, диагностики и адаптивного управления оборудованием.

 

Кинематика резьбо- и зубообрабатывающих станков

 

Зубообрабатывающие станки для обработки цилиндрических и конических колес: зубопротяжные, зубодолбежные, зубофрезерные и зубоотделочные станки; зуборезные станки для нарезания конических колес. Особенности построения зубообрабатывающих станков с ЧПУ.

 

Станки для обработки деталей типа тел вращения

 

Разновидности, технологические возможности, области применения и особенности кинематики станков для обработки деталей (инструменты) типа тел вращения. Станки токарной группы. Особенности кинематики токарных автоматов и полуавтоматов. Тенденции построения токарных станков с ЧПУ. Особенности построения многооперационных станков для обработки тел вращения.

 

10 Станки для обработки корпусных деталей

 

Общие сведения и конструктивные особенности станков сверлильно-расточной и фрезерной группы для обработки корпусных деталей. Агрегатные станки. Строгально-долбежные и протяжные станки. Особенности устройств сверлильно-расточных (включая агрегатные) и фрезерных станков с ЧПУ. Принципы построения многооперационных станков для обработки плоских и корпусных деталей.

 

11 Станки для абразивной обработки

 

Назначение, область применения и классификация шлифовальных станков для обработки деталей (инструментов): кругло – шлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные, станки для финишной обработки. Особенности шлифовальных станков с ЧПУ.

 

12 Станки с нетрадиционными методами обработки

 

Сущность нетрадиционных методов обработки. Область применения и специфические особенности станков с электрофизическими, электрохимическими методами обработки. Электроэрозионные, ультразвуковые станки, лучевая обработка.

 

13 Автоматизированное производство

 

Общие понятия и классификация автоматизированных производств. Гибкие производственные системы. Назначение и классификация автоматических станочных систем. Гибкие производственные модули. Гибкие производственные системы. Автоматизированные участки для обработки деталей типа тел вращения и корпусных деталей. Роботизированные комплексы. Назначение и классификация автоматических линий. Оборудование, управление и конструкции автоматических линий.

 

14 Основы испытания, исследования и эксплуатации станочного

оборудования

 

Требования и правила эксплуатации и обслуживания станков. Установка станков на фундамент. Основные понятия о системе обслуживания и ремонта техники (СТОИРТ). Приемно-сдаточные испытания серийного оборудования, испытания опытных образцов новых моделей, лабораторные испытания и исследования станков, отдельных узлов и механизмов.