Вертикально-сверлильный станок с чпу модель 2р135ф2: область использования, основные узлы, виды движений, кинематика станка. Каким устройством чпу оснащен станок. Число управляемых координат.

Вертикально-сверлильные станки с ЧПУ в отличие от аналогичных станков с ручным управлением оснащены крестовыми столами, автома­тически перемещающими обрабатываемую деталь по координатным осям X и Y, в результате чего отпадает необходимость в кондукторах или в предварительной разметке детали. Станок оснащен переключаемой по УП шестипозиционной револьверной головкой, в пяти позициях которой устанавливают инструмент для обработки отверстий (сверла, развертки и др.), а в одной — фрезы. Вертикально-сверлильные станки предназначены для сверле­ния, рассверливания, зенкования, развертывания и нарезания резьб в деталях типа крышек, фланцев, панелей и т. п. без предварительной разметки и без применения кондукто­ров. Станок мод. 2Р118Ф2) работает в автоматическом режиме, оснащен шестипозиционной револьверной головкой, которая расширяет технологические возможности станка. Станок мод. 2Н135Ф2. Станок мод. 2Р135Ф2-1 оснащен позиционным устройством ЧПУ мод. 2П32-3, которое обеспечивает одновременное или раздельное пе­ремещение стола по координатам X и Y, перемещение суппорта с револь­верной головкой по координате Z, дает возможность управлять поворо­том револьверной головки, по программе выбирать величину рабочей подачи и частоту вращения шпинделя. Продольное перемещение стол получает от редуктора. Поперечное перемещение салазок со столом осуществляется от аналогичного привода, установленного в консоли. Вертикальное перемещение консоли – от гидродвигателя.

64. Вертакально-фрезерный станок с ЧПУ модель 6Р13ПФ3: область использования, основные узлы, виды движений, кинематика станка. Каким устройством ЧПУ оснащен станок? Число управляемых программ?

Вертикальный консольно-фрезерный станок модели 6Р13Ф3 с числовым программным управлением, предназначенный для обработки концевыми и радиусными фрезами заготовок деталей сложной конфигурации (штампы, копиры, кулачки). Обработка пространственно-сложных фасонных поверхностей достигается сочетанием движения стола станка с обрабатываемой заготовкой в горизонтальной плоскости по двум координатам (Х – в продольном, У – в поперечном направлениях) и вертикального перемещения шпиндельной головки с режущими инструментами. Станок снабжен серийно выпускаемым устройством ЧПУ. В станке применена шаговая разомкнутая система числового программного управления с вводом информации на бумажную 5-дорожечную ленту шириной 17,4мм. Фрезерные станки с ЧПУ делят на две группы: однооперационные и многооперационные, выполняющие только фрезерные операции или в сочетании со сверлильными и расточными, имеющие револьверную головку с 5 – 6 инструментами или магазин инструментов. Продольное перемещение стол получает от редуктора. Поперечное перемещение салазок со столом осуществляется от аналогичного привода, установленного в консоли. Вертикальное перемещение консоли – от гидродвигателя. На станках с ЧПУ могут применяться разные виды адаптивного управления, обеспечивающие оптимальное значение одного или нескольких параметров (составляющая силы резания; температура инструмента или детали; шероховатость обработанной поверхности; оптимальные режимы резания; уровню шумов, вибраций и др.).

 

 

65. Многооперационный станок с ЧПУ: технологические возможности, область использования, типаж. Какими устройствами ЧПУ оснащен станок? Минимальное число управляемых программ?

Многооперационные станки с ЧПУ, способные выполнять разную работу: фрезерование, сверление, зенкерование, развертывание, растачивание, нарезание резьбы. Смена инструментов с помощью револьверной инструментальной шпиндельной головки, в которой заблаговременно укреплены инструменты, осуществляется индексацией корпуса головки за короткое время, при минимальных вложениях для переделки обыкновенного станка в многооперационный и при возможности установки как легких, так и тяжелых шпинделей. Замена инструмента в шпинделе при установке инструментального магазина на колонне станка осуществляется перемещением магазина к шпинделю по направляющим до совмещения оси пустого гнезда с осью шпинделя, изъятия инструмента, поворота магазина до совпадения с осью шпинделя оси необходимого инструмента, закрепления его в шпинделе и отъезда инструментального магазина в исходное положение. Когда инструментальный магазин устроен автономно, инструмент передается в шпиндель рукой автооператора, а при значительном расстоянии от магазина до шпинделя задействуется еще и транспортный манипулятор. Особенностями станка являются: полная токарная обработка, включая криволинейные поверхности, обработка внецентровых отверстий с нарезанием резьбы на торце и по периферии детали, фрезерование прямолинейных и криволинейных пазов, а также лысок и кулачков; осевые и ортогональные сверлильно-фрезерные головки для вращающегося инструмента в любой из 12 позиций револьверной головки; станок имеет автоматический гидрофицированный механизм зажима заготовок (диаметром до 200 мм) в трехкулачковом патроне, привод вращения шпинделя - двигатель постоянного тока мощностью 22 КВт; привода подач - высокомоментные электродвигатели; возможность токарной обработки с большими усилиями резания и на высоких скоростях; применение высокоточных подшипников в опорах шпинделя, накладок из наполненного фторопласта на направляющих.

66. Устройства для смены инструментов многооперационных станков. Инструментальные магазины. Способы передачи инструментов из магазина к шпинделю станка.

Механизмы автоматической смены инструмента по компоновочному и конструктивному исполнению делят на три группы: 1) с заменой всего шпиндельного узла (револьверные головки, магазины шпиндельных гильз); 2) со сменой инструмента в одном шпинделе станка (инструментальные магазины); 3) комбинированные (имеется и револьверная головка, и магазин). В первом случае автоматическая смена инструментов осуществляется посредством индексирования револьверной шпиндельной головки или автоматической разгрузки и загрузки шпинделя оправками с инструментами из магазина с помощью автооператоров. Во втором и третьем – механизм смены инструмента включает магазин с хранящимися в нем инструментами. Если инструментальный магазин расположен далеко от шпинделя, станок снабжается дополнительным транспортным автооператором-перегружателем. Замену инструмента в шпинделе станка производит автооператор. Способы передачи инструментов из магазина к шпинделю станка зависят, в основном, от емкости магазина. Если инструментальный магазин большой вместимости представляет собой автономное устройство, то дополнительно имеются автоматические транспортирующие механизмы, транспортные манипуляторы или тележки для перемещения выбранного в магазине инструмента в позицию захвата его автооператором и возврата заменяемого инструмента в магазин. Существуют конструкции, когда из неподвижного магазина на 196 инструментов дополнительным автооператором 10 – 12 инструментов передается на специальную тележку, которая перемещает их в место, доступное автооператору, обслуживающему шпиндель станка. Конструктивная схема устройства передачи инструментов в значительной степени зависит от типа магазина, который, в свою очередь, определяется числом размещаемых инструментов. При относительно небольшой вместимости (не более 20 – 25 штук), когда применяют дисковые инструментальные магазины, размещаемые непосредственно на шпиндельной бабке станка, передача инструмента не требуется. Просто в нужный момент диск поворачивается в такое положение, в котором нужный инструмент окажется в зоне работы автооператора.

 

67. Сущность и схемы электроискровой, электроимпульсной, ультрозвуковой, анодно-механической, электронно-лучевой и лазерной обработки.

Электроискровой метод обработки применяют при изготовлении отверстий малого диаметра, узких щелей, цель­ных прецизионных медных сеток электровакуумных приборов. Про­изводительность станков сравнительно невелика. Основное назначение станков с лазерными установками- обработка микроотверстий и узких щелей в разных, в том числе и сверхтвердых (алмаз, рубин) материалах. Некоторые станки оснащаются системами ЧПУ, позволяющими вести обработку по программе. Станки для электроимпульсной (импульсно-дуговой) обработки, имеют большую производительность (до 8000 мм³/мин) и используются для обработки штампов, пресс-форм, разнообразных фасонных отверстий, волочильных калиб­рующих глазков (фильер), перекрещивающихся и зигзагообразных пазов элементов замедляющих систем электронных приборов и др.Анодно-механическая обработка применяется при разрезке заготовок из труднообрабатываемых ма­териалов (нержавеющих, кислотостойких и высоколе­гированных сталей), при безабразивном затачивании твердосплавного инструмен­та, для шлифования, хонингования. Ультразвуковые станки в отличие от электроэрозионных, обра­батывающих только токопроводящие материалы, могут быть ис­пользованы также для обработки не проводящих ток хрупких и твердых материалов (кварц, стекло, алмазы, кремний, фарфор, рубин, спеченные твердые сплавы и др.). Пластичные материалы (свинец и др.) ультразвуковым методом практически не обрабаты­ваются. Метод основан на ударном воздействии абразивных ча­стиц, получающих энергию ультразвуковых колебаний от вибра­тора. Лучевые Лазерное излучение, обеспечивая высокую концентрацию энергии, позволяет нагревать, плавить и испарять практически любые металлы и сплавы независимо от их теплофизических свойств. Технологические возможности лазерной обработки постоянно расширяются по мере совершенствования как самих лазеров, так и конструкций машин обеспечивающих относительное перемещение луча и обрабатываемой заготовки. В машиностроении применяются следующие виды обра­ботки лазером: резание листового материала по сложному контуру, прошивание отверстий, сварка, разметка, маркировка, поверхностная термообработка (закалка, отпуск) и др.

 

68. Система числового программного управления. Программно-цикловое управление, общие сведения о программоносителях, кодировании и преобразовании информации.

Программное управление работой элементов станка разделяют на цикловое и числовое программное управление.

Цикловое программное управление (ЦПУ) основано на использовании простейших программ, содержащих только информацию о цикле и режимах обработки, обеспечиваемых регулируемыми электроприводами главного движения и подачи. Простейшим устройством ЦПУ является кулачковый командоаппарат (программатор), который выдает команды на путевые переключатели, обеспечивающие начало движения или прекращение движения соответствующих рабочих органов станка по заданной программе от путевых переключателей. Путевые переключатели имеют достаточно высокую точность срабатывания и достаточную долговечность.

Системы ЦПУ могут быть с аппаратным управлением (электрические, гидравлические или пневматические). Программу в таких устройствах часто вводят с панели нажатием клавиши с обозначением логического элемента.

Станки с ЦПУ отличаются простотой конструкции, невысокой стоимостью, однако их переналадка требует значительного времени. Поэтому станки с ЦПУ эффективно используются для обработки заготовок больших партий деталей простой формы. Они находят применение в крупносерийном и массовом производствах и автоматических линиях для этих производств,

Развитие электроники и вычислительной техники, внедрение ЭВМ в производство привели к применению в станкостроении систем числового программного управления (ЧПУ). Числовое программное управление основано на программах, содержащих информацию чертежа детали, о цикле и режимах обработки, о перемещении заготовки и информацию об инструменте, записанную в виде определенной последовательности чисел, представляющую собой язык программирования. В системах ЧПУ на всем пути подготовки программы управления вплоть до ее передачи рабочим органам станка мы имеем дело только с информацией в цифровой форме.

Системы ЧПУ можно классифицировать по различных признакам: перемещению рабочих органов (позиционные, контурные, комбинированные или универсальные системы), наличию обратной связи (разомкнутые, замкнутые системы) и др.

В позиционных системах ЧПУ обработка осуществляется в процессе поочередного или одновременного перемещения рабочих органов станка по различным координатам (X, Y, Z).

В контурных системах управление обеспечивается перемещением рабочих органов станка по траектории (обычно криволинейной) и с контурной скоростью, заданными программой. Контурной скоростью является результирующая скорость подачи рабочих органов станка, направление которой совпадает с касательной в каждой точке заданного контура обработки.

В универсальных системах ЧПУ используют комбинированные позиционно-контурные системы управления.

В разомкнутых системах ЧПУ действительное положение рабочих органов станка не контролируется, а определяется точностью передаточных механизмов и точностью выполнения заданных программ, вводимых программоносителем по начальной информации.

В замкнутых системах имеется обратная связь и осуществляется сопоставление информации о контролируемом исполнении перемещений и команд с заданными параметрами в программе. В замкнутых системах управления выделяют три подгруппы: 1) системы управления с обратной связью по положению рабочих органов станка; 2) системы управления с обратной связью по положению рабочих органов и с компенсацией погрешностей станка из-за тепловых деформаций, износа инструмента, вибраций и т.п.; 3) адаптивные (самоприспособляющиеся, в том числе самонастраивающиеся, самоорганизующиеся, самообучающиеся) системы управления, в которых при непредвиденных изменениях в технологической системе обеспечивается высокая точность обработки, оптимальная производительность и минимальная себестоимость обработки за счет использования информации о разных параметрах процесса об­работки, размерах заготовок, нагрузках и температурах в зоне резания и т. п. Название системы происходит от термина «адаптация», под которым понимают приспособление организмов к изменяющимся внешним условиям.

Работа станка с ЧПУ и программирование тесно связаны с системами координат. Оси координат необходимы для определения перемещений рабочих органов по направлению и величине. Для всех станков с ЧПУ принята правая система координат X, Y, Z. Оси координат располагают параллельно направляющим станка. Поворот вокруг осей X, Y, Z обозначают буквами А, В, С

69. Многоцелевые станки: область использования, классификация, конструктивные особенности. Приспособления для многоцелевых станков и станков типа обрабатывающий центр.

Многооперационные станки с ЧПУ способны выполнять разную работу: фрезерование, сверление, зенкерование, развертывание, растачивание, нарезание резьбы. На многоцелевом станке, называемом еще «обрабатывающий центр», имеются развитая система ЧПУ, автоматический инструментальный магазин и, иногда, устройство для автоматической смены обрабатываемых деталей, что позволяет автоматизировать весь цикл обработки: формообразование, изменение режимов резания, смену режущих инструментов, повороты и смену обрабатываемых деталей, выполнение вспомогательных команд. Одной из особенностей этих станков является тенденция к максимальному выполнению обработки одним инструментом. Перечисленные качества многоцелевых станков обуславливают снижение затрат на производство. Относительная легкость переналадки позволяет автоматизировать не только крупносерийное и массовое, но и мелкосерийное производства, а в массовом и крупносерийном при условии почти сплошной автоматизации появляется возможность быстрой переналадки оборудования на выпуск измененной или новой продукции, которую (эту возможность) ждали уже долгие годы. Сферой применения многоцелевых станков стала обработка корпусных деталей, которые составляют примерно половину всей номенклатуры. по плоскости расположения шпинделя (с вертикальным расположением шпинделя, что позволяет обработать заготовку с одной стороны (крышки, плиты). Классификация:по виду стола (с поворотным, крестовым, прямоугольным) по виду обрабатываемых деталей (корпусные или тела вращения); по конструкции инструментального магазина (револьверная головка или многоинструментное устройство); по конструкции главного привода (с асинхронным электродвигателем, с двигателем постоянного тока, с гидродвигателем) по характеру работы привода подач (для перемещения пиноли с инструментом или стола с деталью); *по конструктивному исполнению механизма автоматической смены инструмента (с заменой всего шпиндельного узла – револьверная головка, со сменой инструмента в шпинделе станка, комбинированные); Замену инструмента в шпинделе станка по окончании каждой операции производят автооператоры. Если инструментальный магазин расположен далеко от шпинделя, автооператор работает в сочетании с дополнительным транспортным автооператором.

70. Агрегатные станки: область использования, классификация, компоновка. Унифицированные механизмы агрегатных станков.

Агрегатными называют станки, которые компонуются из нормализованных и частично специальных узлов и деталей путем объединения их в единый агрегат (станок, рабочий комплекс) с общей системой управления и контроля. На агрегатных станках осуществляют мнгоинструментную и многопозиционную обработку деталей. В настоящее время на АС выполняется широкий круг технологических операций: сверление, развертывание, зенкерование, рассверливание, растачивание, цекование, подрезание торцов, фрезерование плоскостей, прорезание кольцевых пазов, некоторые виды токарной обработки, нарезание внутренних и наружных резьб, накатывание резьб. На АС выполняют операции протягивания, прошивания, шлифования, полирования, хонингования. Унифицированные узлы станков: силовые головки, силовые столы, поворотно-делительные столы, фрезерные бабки, расточные бабки, станины, стойки и др. – это и есть те агрегаты, конструкции которых разрабатываются заранее, еще до того, как будет проектироваться станок и которые могут применяться в станках разных конструкций. Силовые головки (рис. 298) обычно делят на самодействующие и несамодействующие. Привод подачи у самодействующих голо­вок встроен в узел, а у несамодействующих головок подача осу­ществляется приводом, как отдельным узлом, расположенным в базовой детали, по которой перемещается силовая головка. Привод главного движения силовых головок выполняют элемен­тарно простым, и помимо электродвигателя он содержит обычно лишь пару зубчатых колес. Привод подачи в силовых головках применяют гидравлический, а также механический с передачей винт—гайка. Компоновки агрегатных станков условно делятся на четыре группы:1 на станках нет устройства для периодического транспортирования обрабатываемых деталей, т.е. детали остаются неподвижными в течение всего цикла обработки.;2 АС имеют поворотный делительный стол. Обычно на нем помещается многопозиционное приспособление; последовательная обработка детали производится несколькими инструментами.3 станки имеют барабан с горизонтальной осью вращения, на гранях которого находятся приспособления для закрепления обрабатываемых деталей;4 станки четвертой группы имеют многопозиционный стол с линейным перемещением и предназначены для обработки деталей с большим количеством повторяющихся элементов или крупногабаритных.

71. Автоматические линии: классификация, оборудование и виды автоматических линий.

Назначение автоматических линий, как и любого другого действия сводится к повышению производительности и увеличению прибыли. Автоматические линии – это ряд автоматически управляемых станков, транспортных и контрольных механизмов, работающих по заданному технологическому процессу и представляющих собой единую систему, предназначенную для массовой обработки устойчивых по конструкции изделий. По типу оборудования различают автоматические линии, скомпонованные из станков, специально построенных для данной автоматических линий, агрегатных станков, универсальных станков или специализированных, которые модернизированы и автоматизированы для встройки в автоматическую линию. По расположению оборудования АЛ делятся на линейные, кольцевые, прямоугольные, зигзагообразные, z-образные; по числу потоков на однопоточные и многопоточные, с зависимыми и независимыми потоками, с поперечным, продольным и угловым расположением основного технологического оборудования. Большинство компоновок имеет незамкнутую структуру, обеспечивающую более удобный доступ для обслуживания и ремонта. В соответствии с названным стандартом высшей формой ГПС может быть технологический участок. Но в технической литературе существует мнение, что ГПС по организационным признакам делится на: гибкие автоматизированные линии (ГАЛ), гибкие автоматизированные участки (ГАУ), гибкие автоматизированные цеха (ГАЦ). Каждое из этих производственных подразделений в той или иной степени включает в себя системы: автоматизированную транспортно-складскую систему (АТСС); автоматизированную систему инструментального обеспечения (АСИО); систему автоматизированного контроля (САК); автоматизированную систему удаления отходов (АСУФ);автоматизированную систему управления технологическими процессами (АСУ ТП); автоматизированную систему научных данных (АСНД); систему автоматизированного проектирования (САПР); автоматизированную систему подготовки производства (АС ТПП);автоматизированную систему управления (АСУ) и т.д.

72. Промышленные роботы: назначение, поколения (типы), область использования, типовая структура робота.

Промышленный робот – автоматическая машина, состоящая из манипулятора и устройства программного управления его движением, предназначенная для замены человека при выполнении основных и вспомогательных операций в производственных процессах.