Часть 2 Основные узлы и механизмы станочных систем

 

1 Главный привод

 

Назначение, требования, компоновки, способы регулирования частот вращения шпинделя. Шпиндельные узлы станка, требования к шпиндельным узлам. Подшипники для шпиндельных узлов, типовые схемы их установки и регулировки. Технические расчеты шпиндельных узлов. Основные типы уплотнений.

 

2 Приводы подач

 

Назначение, требования и структура приводов подач. Типы коробок подач в металлорежущих станках. Тяговые устройства привода линейного перемещения. Способы выборки зазоров в приводах подач станков с ЧПУ. Схемы установки датчиков обратной связи.

 

3 Базовые узлы станков

 

Назначение базовых узлов и требования к ним. Несущая система и ее элементы. Материалы и конструктивные формы базовых деталей. Расчет на жесткость базовых деталей и стыков. Температурные деформации, основные пути уменьшения их влияния на точность обработки.

 

4 Направляющие

 

Назначение направляющих и их классификация. Материал направляющих скольжения, конструктивное оформление, технические расчеты. Гидродинамические, гидростатические и аэростатические направляющие. Направляющие качения. Защита направляющих. Рекомендации по выбору направляющих.

 

5 Манипуляторы

 

5.1 Устройства автоматического манипулирования заготовками

 

Транспортные и загрузочные устройства, их разновидности и области применения. Устройства питания станков- автоматов. Транспортные роботы для автоматической смены заготовок и деталей. Накопительные устройства для деталей. Способы смены столов-спутников в двухместных и многоместных устройствах автоматической смены заготовок.

 

5.2 Устройства автоматического манипулирования инструментом

и рабочими органами

 

Назначение, требования и типы автоматической смены инструментов (АСИ) на многооперационных станках с ЧПУ. Классификация способов и устройств АСИ. Обоснование емкости инструментальных магазинов и их конструктивное исполнение. Методы кодирования инструментальной оправки в гнездах магазина. Механизмы автоматического закрепления инструментальных оправок с коническим хвостовиком в шпинделе станка и в магазинах.

 

 

НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

 

Лабораторные занятия проводятся с половиной группы (при наличии в группе более 16 человек), бригадами по 2-3 человека. Отчеты оформляются в специальном журнале (выдается один на бригаду). Оценка степени усвоения полученных студентами знаний в устной форме. Зачет получают по накопительной системе после выполнения всех работ.

 

№ работы	Наименование лабораторной работы
Сорм. заочно- вечер. ф-т, гр. ТМУ	Сорм. заочно-вечер. ф-т Гр. ТМ
	Устройство и настройка токарно-револьверного автомата мод. 1Д118 на обработку детали ч. 1,2 (ч..1 и 2)
	Настройка зубодолбежного станка мод. 514 на нарезание прямозубых зубчатых колес
	Настройка зубофрезерного станка мод. 5310 на нарезание косозубых цилиндрических колес
	Устройство станков с ЧПУ мод. 1П717 и (или) мод. МС-250М
	Кинематика токарно-винторезного и (или) консольно-фрезерного станков с ручным управлением и аналогичных им станков с ЧПУ
	Испытание консольно-фрезерного станка на геометрическую точность и (или) жесткость
	Определение потерь мощности холостого хода коробки скоростей токарно-винторезного станка
Итого:

ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

СТУДЕНТОВ

 

В пределах времени, отведенного на самостоятельную работу, студенты групп ТМ в течение 8 семестра выполняют контрольную работу по ниже приведенным вариантам, а студенты группы ТМУ выполняют курсовую работу, используя рекомендуемые литературные источники, например, [1].

Кроме того, студенты должны решать задачи и отвечать на вопросы из "Сборника задач по проектированию технологического оборудования" [6], а также пособия «Кинематика станков в примерах и задачах» [5]. Преподаватель, по своему усмотрению, формулирует контрольные задания из 2-3 задач средней сложности для каждого студента индивидуально. Ответы на вопросы и решения задач представляются студентами в письменном виде.

Качество, содержание и форма представления контрольных работ (для групп ТМ в течение 8 семестра), а для групп ТМУ – курсовой работы (для групп ТМ – в течение 9 семестра) учитываются при приеме экзаменов или зачетов.

Расчасовка по видам самостоятельной работы, формам промежуточного и текущего контроля, представлена в ниже приведенной таблице.

 

Виды самостоятельной работы	Объем самостоятельной работы по рабочему учебному плану (час.)
Сорм. заочно-вечер. ф-т, гр. ТМУ	Сорм. заочно-вечер.ф-т, гр. ТМ
1 Проработка лекционного материала, включая дополнительные темы, указанные лектором (контрольные работы для групп ТМ)
2 Подготовка к лабораторным занятиям
3 Выполнение курсовой работы
4 Подготовка к текущему и промежуточному контролю
5 Подготовка к экзамену (зачету)
Всего:

Форма текущего контроля – допуск к выполнению лабораторных занятий.

Форма промежуточного контроля – тестовые задачи по темам лекционных материалов.

ЛИТЕРАТУРА

 

	Автор (ы) Наименование	Изд-во	Год издания	Количество в библиотеке НГТУ
А. ОСНОВНАЯ
	Евстигнеев В.Н., Китаева М.А., Устинов Б.В. Расчет и конструирование приводов главного движения металлорежущих станков: учеб. пособие / В.Н. Евстигнеев, М.А. Китаева, Б.В. Устинов	НГТУ им. Р.Е. Алексеева
	Гондин Ю.Н., Устинов Б.В. Производственное оборудование и его эксплуатация: комплекс учебно-методических материалов: Ч.1 / Ю.Н. Гондин, Б.В. Устинов	НГТУ
	Гондин Ю.Н., Колюнов В.А., Устинов Б.В. Металлорежущие станки: комплекс учебно-методических материалов: Ч.2/ Ю.Н. Гондин, В.А. Колюнов, Б.В. Устинов	НГТУ им. Р.Е. Алексеева

 

Б. Дополнительная
	Станочное оборудование автоматизированного производства /Под ред. В.В.Бушуева	Станкин
	Металлорежущие станки / Под ред. В.Э.Пуша	Машиностроение
	Евстигнеев В.Н., Неделяева Т.А. Кинематика станков в примерах и задачах	НГТУ
	Евстигнеев В.Н., Трубин В.Е. Сборник задач по проектированию технологического оборудования	Н.Новгород
	Евстигнеев В.Н., Бобрынин С.Б. Анализ компоновок металлорежущих станков по критерию жесткости	Н.Новгород

 

Программу составил к. т. н., доцент Дементьев В.И.

 

Вопросы к зачету (экзамену) по дисциплине

«Металлорежушие станки»

 

1 Что такое машина? Какие классы машин Вам известны, какие их функции? Структура рабочих машин.

2 Чем отличается станок-орудие от станка-машины, станок-машина от станка-автомата, станок-автомат от станка-полуавтомата, что такое автоматические линии?

3 Структура материальных потоков и рабочих процессов в технологических машинах.

4 Эволюция развития станков и станочных систем.

5 Что такое технологическое оборудование? Понятия механической обработки и агрегата.

6 Этапы производства и виды обработки. Оборудование заготовительного производства. Преимущества обработки без снятия припуска. Области применения.

7 Виды обработки со снятием припуска. Достоинства и недостатки обработки со снятием припуска. Разновидности нетрадиционных методов обработки.

8 Структура и содержание производственного процесса. Материальные, информационные и энергетические потоки в замкнутом производственном цикле. Роль системы управления.

9 Функциональные подсистемы станочного оборудования, их назначение.

10 Классификация станков и станочных систем.

11 Новые виды автоматизации. Тенденции развития станкостроения.

12 Оборудование в условиях «жесткой» автоматизации.

13 Оборудование в условиях «гибкой» автоматизации.

14 Чем отличается станок-автомат от станка с ЧПУ?

15 Критерии развития и критерии качества металлообрабатывающего оборудования.

16 Основные технико-экономические показатели, потребительские свойства и критерии работоспособности металлорежущих станков.

17 Структура гибких производственных систем (ГПС).

18 Оборудование ГПС.

19 Система обеспечения ГПС на этапах проектирования и производства.

20 Понятие о размерных рядах станков. Обозначение моделей станков общего назначения, с программным управлением и специальных.

21 Формообразование поверхностей деталей. Виды производящих линий, обратимые и необратимые поверхности. Способы реализации производящих линий.

22 Методы формообразования поверхностей деталей и методы контакта инструмента с заготовкой.

 

 

23 Обозначение движений в станках, системы координат. Понятие о технологическом модуле.

24 Структурные формулы компоновок станков различного технологического назначения.

25 Классификация движений в станках. Основные, вспомогательные и взаимосвязанные движения. Связь метода обработки с видами режущих инструментов, производительностью, гибкостью и точностью обработки.

26 Понятие привода. Структура и классификация приводов.

27 Понятия передаточного отношения и передаточного числа.

28 Множительные механизмы, изменяющие передаточные отношения и обеспечивающие их точные значения.

29 Множительные механизмы, изменяющие передаточные отношения, но не обеспечивающие их точные значения.

30 Суммирующие механизмы (дифференциалы). Назначение, разновидности, принцип работы, области применения.

31 Механизмы, преобразующие движения в приводах главного движения и подач.

32 Реверсивные механизмы, разновидности, принцип работы.

33 Устройства для осуществления периодических движений. Разновидности, принцип работы.

34 Разновидности связей движений в станках (связи управления, геометрические, кинематические). Понятие кинематической группы. Конечные звенья кинематических цепей и звенья настройки. Структурные кинематические схемы

35 Внешние и внутренние кинематические цепи. Типы уравнений кинематического баланса.

36 Настройка внешней кинематической цепи привода главного движения (связь типа М-Р).

37 Настройка времени цикла обработки в автоматах и полуавтоматах с использованием связи типа М-Ц.

38 Делительные цепи связи типа Ц-Р.

33. Настройка станка на оборотную подачу и на нарезание резьбы с за-

данным шагом.

39 Настройка цепей обкатки для зубообрабатывающих станков. Требования к точности настройки различных кинематических цепей.

40 Условные изображения элементов кинематических цепей и механизмов.

41 Особенности кинематики станков с ЧПУ.

42 Станки для обработки деталей типа тел вращения. Разновидности станков токарной группы. Области применения.

43 Станки для обработки корпусных деталей. Разновидности фрезерных станков.

44 Особенности кинематики станков для абразивной обработки. Шлифовальные станки, разновидности, области применения.

45 Оборудование автоматических линий (А Л). А Л для обработки деталей типа тел вращения. Транспортно-накопительные системы.

46 Оборудование автоматических линий (А Л). А Л для обработки корпусных деталей. Структурная схема гибких производственных систем (ГПС).

47 Эффективность применения и перспективы развития технологического оборудования для ГПС.

48 Структуры приводов главного движения и подач со с ступенчатым регулированием.

49 Закономерности геометрического ряда частот вращения. Стандартные геометрические ряды.

50 Общие понятия о множительных структурах. Графическое изображение множительных структур.

51 Построение структурных сеток и графиков частот вращения.

52 Построение кинематических схем по графикам частот вращения.

53 Методы определения чисел зубчатых колес и оценка точности кинематического расчета.

54 Особенности кинематического расчета привода подач со ступенчатым регулированием.

55 Особенности кинематики приводов главного движения и подач с бесступенчатым и комбинированным регулированием выходных параметров.

56 Нагрузочные характеристики приводов главного движения и движения подач.

57 Обоснование выбора мощности двигателя привода главного движения и мощности привода подач.

58 Классификация систем числового программного управления.

59 Современные направления развития оборудования с ЧПУ. Средства контроля, диагностики и адаптивного управления оборудованием.

60. Особенности кинематики резьбо- и зубообрабатывающтх станков (на примере станков, изучаемых на лабораторных занятиях).

61 Станки для обработки деталей типа тел вращения. Особенности кинематики токарных станков, автоматов и полуавтоматов. Тенденции построения токарных станков с ЧПУ.

62 Станки для абразивной обработки. Назначение, область применения и классификация шлифовальных станков.

63 Станки с нетрадиционными методами обработки. Разновидности, сущность методов и области применения.

64 Общие понятия и классификация автоматизированных производств. Гибкие производственные системы.

65 Автоматизированные участки для обработки деталей типа тел вращения.

66 Автоматизированные участки для обработки корпусных деталей.

67 Роботизированные комплексы. Назначение и область применения.

68 Оборудование, управление и особенности конструкции автоматических линий.

69 Требования и правила эксплуатации и обслуживания станков общего назначения, с ЧПУ и автоматических линий.

70 Основные понятия о системе технического обслуживания и ремонта техники (СТОИРТ).

71 Приемо-сдаточные испытания серийного оборудования, испытания опытных образцов новых моделей, лабораторные испытания и исследования станков.

72 Назначение, требования, способы регулирования частот вращения шпинделя.

73 Подшипники для шпиндельных узлов, типовые схемы их установки и регулирования.

74 Технические расчеты шпиндельных узлов.

75 Основные типы уплотнения шпиндельных узлов.

76 Типы коробок подач в металлорежущих станках. Тяговые устройства и способы выборки зазоров в приводах подач станков с ЧПУ. Схемы установки датчиков обратной связи.

77 Базовые узлы станка, назначение и требования к ним.

78 Материалы и конструктивные формы базовых деталей.

79 Расчет на жесткость базовых деталей и стыков.

80 Температурные деформации, основные пути уменьшения их влияния на точность обработки.

81 Назначение направляющих и их классификация.

82 Материал направляющих скольжения, конструктивное оформление, технические расчеты.

83 Направляющие качения, гидродинамические, гидростатические и аэродинамические направляющие.

84 Защита направляющих, рекомендации по выбору направляющих.

85 Транспортные и загрузочные устройства, их разновидности и области применения.

86 Транспортные роботы, накопительные устройства для деталей, способы смены столов-спутников в устройствах автоматической смены заготовок.

87 Назначение, требования и типы автоматической смены инструментов (АСИ) на многооперационных станках с ЧПУ.

88 Классификация способов и устройств АСИ.

89 Обоснование емкости инструментальных магазинов, Методы кодирования инструментальной оправки в гнездах магазина.

90 Механизмы автоматического закрепления инструментальных оправок с коническим хвостовиком в шпинделе станка и в магазинах.

 

Тематика контрольных работ для самостоятельного изучения

разделов дисциплины "Металлорежущие станки"

 

Г. Токарные станки

 

1. Токарно-винторезный станок 16К20 (1К62).

2. Токарно-карусельный станок модели 1512.

3. Токарно-револьверный станок модели 1А341.

4.Токарно-затыловочный станок модели 1Е81.