17. Копировальные сау прямого действия

В копировальных САУ прямого действия (механических копировальных системах управления) с программоносителем, которым является копир, взаимодействует щуп (копирный палец), жёстко соединённый с рабочим органом, несущим инструмент.В системах такого типа, например для токарных станков (рис. 4.4,а), при обработке детали I плоский копир 3 через щуп 4 управляет перемещением поперечного суппорта 6 с резцом 2 и обеспечивает необходимую рабочую подачу Sпоп при перемещении продольного суппорта 5 с подачей Sпр.В системах для фрезерных станков (рис. 4.4,б) щуп 4 и фреза 2 жестко связаны. К ним под действием груза или пружины прижимаются соответственно копир 3 и заготовка 1, находящиеся на подвижной каретке 7 и синхронно поворачивающиеся. Фреза при этом обрабатывает заготовку, повторяя на ней профиль копира. Такие системы конструктивно просты, однако в них имеют место большие усилия на щупе (не менее усилия подачи), что обуславливает необходимость изготовления копиров и щупов из твёрдых материалов.

20.Су с распредвалом

Если представить обычный копир обернутым на цилиндр, а все цилиндры с копирами - посаженными на один общий вал, то при вращении вала получим надежную и максимальную синхронизацию всех движений цикла любой сложности. Такая система управления (с распределительным валом) получила широкое распространение в автоматах самого широкого технологического назначения для крупносерийного и массового производства деталей. Большое значение при конструировании машин-автоматов имеет длительность холостых ходов, осуществляемых самой машиной. Чем быстрее совершаются холостые ходы, там выше коэффициент производительности и сама производительность. . Системы управления с распределительным валом бывают кулачковыми, шариковыми и с командоаппаратами. Система распределительного вала с кулачками .В этой системе на распределительный вал устанавливают кулачки, передающие не только сигнал исполнительному звену, но и непосредственно осуществляющие его привод. Кулачки распределительного вала, необходимые для перемещения всех рабочих органов, обеспечивают строгую синхронность подачи сигналов. К достоинствам

22. Следящие САУ. САУ в зависимости от характера изменения управляющего воздействия делятся на три класса:1) – системы автоматический стабилизации;2) – системы программного регулирования;3) – следящие системы. В следящих системах управляющее воздействие является величиной переменной, но математическое описание управляющего воздействия во времени не может быть установлено, т.к. источником сигнала служит внешнее явление, закон изменения которого заранее не известен. Следящие системы предназначены для воспроизведения на выходе управляющего воздействия с той характеристике по которой можно судить о динамических свойствах следящей системы. Ошибка в следящей системе является сигналом, в зависимости от величины которого осуществляется управление исполнительными механизмами системы. например: следящая система управления копировально-фрезерным станком по жёсткому копиру

25, системы циклового программного управления. Системы ЦПУ обеспечивают автоматический цикл работы стан¬ка, транспортного оборудования и т. д. В автоматическом оборудо¬вании с ЦПУ цикл работы является замкнутым, т. е. состояния и положения механизмов в начальной и конечной фазах совпадают. СЦПУ кроме управления в функции пути с помощью кулачков- упоров реализуют управление по другим параметрам (времени, температуре, давлению и др.). Системы ЦПУ выполняют с устройствами задания программы или на базе ПК. Рассмотрим работу СЦПУ с устройством задания программы. Система ЦПУ (рис. 4.11) содержит устройства задания програм¬мы циклов (память циклов) и ввода программ, а также узел путевых датчиков (Д). Кроме того, в СЦПУ входит силовая электроав¬томатика (ЭА) и исполнительный привод (П), перемещающий механизмы (М) оборудования .Блоки СЦПУ могут выполняться на основе электрических, пневматических или гидравлических элементов. Блоки задания и ввода программы во многих случаях изготовляются в виде ште¬керной наборной панели. В этом случае программу на наборной панели блока поэтапного ввода задают в виде электронной или релейной счетно-распределительной схемы. Наиболее часто применяют путевые переклю¬чатели. Задание перемещения с помощью реле времени осуществ¬ляется в тех случаях, когда другие датчики применить трудно и когда время отработки данного этапа программы не изменяется.

28. Числовое программное управление (ЧПУ) — компьютеризованная система управления управляющая приводами технологического оборудования, включая станочную оснастку. в состав ЧПУ входят:пульт оператора (или консоль ввода/вывода), позволяющий вводить управляющую программу, задавать режимы работы; выполнить операцию вручную. Как правило, внутри шкафа пульта современной компактной ЧПУ, размещаются её остальные части;дисплей (или операторская панель) - для визуального контроля режимов работы и редактируемой управляющей программы/данных; может быть реализован в виде отдельного устройства для дистанционного управления оборудованием; контроллер - компьютеризированное устройство, решающее задачи формирования траектории движения режущего инструмента, технологических команд управления устройствами автоматики станка, общим управлением, редактирования управляющих программ, диагностики и вспомогательных расчетов (траектории движения режущего инструмента, режимов резания);ПЗУ - память предназначенная для долговременного хранения (годы и десятки лет) системных программ и констант; информация из ПЗУ может только считываться; ОЗУ - память предназначенная для временного хранения управляющих программы и системных программ, используемых в данный момент. При работе в режиме изготовления детали управляющая программа кадр за кадром поступает на выполнение. В соответствии с командами управляющей программы контроллер вызывает из ПЗУ соответствующие системные подпрограммы, которые заставляют работать подключенное к ЧПУ оборудование в требуемом режиме — результаты работы контроллера в виде электрических сигналов поступают на исполнительное устройство — приводы подач, либо на устройства управления автоматикой станка.

31.Классификация металлорежущих станков. Металлоре́жущий стано́к — станок, предназначенный для размерной обработки металлических заготовок путем снятия материала механическим способом. Станки классифицируются по множеству признаков .По классу точности металлорежущие станки классифицируются на пять классов: Нормальной точности. Повышенной точности. Высокой точности. Особо высокой точности. Особо точные станки (мастер-станки) Классификация металлорежущих станков по массе: лёгкие (< 1 т)средние (1-10 т)тяжёлые (>10 т)уникальные (>100 т)Классификация металлорежущих станков по степени автоматизации: ручные. полуавтоматы. автоматы .станки с ЧПУ. гибкие производственные системы. Классификация металлорежущих станков по степени специализации: универсальные. Для изготовления широкой номенклатуры деталей малыми партиями. Используются в единичном и серийном производстве. Также используют при ремонтных работах. специализированные. Для изготовления больших партий деталей одного типа. Используются в среднем и крупносерийном производстве. специальные. Для изготовления одной детали или детали одного типоразмера. Используются в крупносерийном и массовом производстве.

34. проверка геометрической точности станков такарной группы. Новые станки в процессе эксплуатации, а также после ремонта проверяют на геометрическую точность в ненагруженном состоянии, на точность обработанных деталей и на получаемую при этом шероховатость обработанной поверхности. Требования к точности изложены в руководстве по эксплуатации станка. При проверке на точность станка проверяют прямолинейность продольного перемещения суппорта в горизонтальной плоскости; одновысотность оси вращения шпинделя передней бабки и оси отверстия пиноли задней бабки по отношению к направляющим станины в вертикальной плоскости; радиальное биение центрирующей поверхности шпинделя передней бабки под установку патрона; осевое биение шпинделя передней бабки и др. Точность работы токарных станков проверяют при обработке образцов. На станках с наибольшим диаметром обрабатываемой детали 400 мм точность геометрической формы цилиндрической поверхности проверяют при обработке образцов длиной 200 мм. Предварительно обработанный образец с тремя поясками, расположенными по концам и в середине образца, устанавливают в патрон или в центры станка. и обрабатывают по наружной поверхности поясков. Проверяют постоянство диаметра в любом поперечном сечении, при этом разность между измеренными максимальным и минимальным значениями не должна превышать 0,02 мм. Измерение производят пассиметром, микрометром или другими инструментами.

37.системы обозначения (нумерация) станков. . Станки обозначают с помощью буквенных и цифровых индексов. Например, токарный винторезный станок с ЧПУ: 16К20ПФ3

1 – токарная группа. 6 – тип токарный 20 – высота центров в см над станиной П – класс точности Ф3 – контурная система ЧПУ (Ф2 - позиционная, Ф4 – комбинированная) По точности: – нормальной точности Н, – повышенной П,

– высокой В, – особо - высокой А, – особо точные С.

При переходе от класса к классу допуск уменьшается в 1,6 раз.

По степени автоматизации:

– автоматы – все движения автоматизированы

– полуавтоматы – автоматические станки, в которых часть движений не автоматизирована – станки с ручным управлением. В зависимости от массы: – Легкие (до 1 тонны) – Средние (1 – 10тонн) – Тяжелые (свыше 10 тонн) По степени универсальности:

А) универсальные – для изготовления широкой номенклатуры изделий в условиях от единичного до массового производства Б) специализированные – для обработки деталей узкой номенклатуры часто с полной автоматизацией цикла обработки

В) специальные для обработки одной детали в условиях крупносерийного и массового производства.

Г) автоматическая линия – система, состоящая из нескольких последовательно расположенных в соответствии с ходом тех. процесса станков-автоматов, связанных общим транспортом и системой управления.

40. настройка токарно-винторезного станка на нарезание резьбы. Для получения резьбы на токарно-винторезном станке необходимо, чтобы резец за каждый оборот шпинделя получал продольное перемещение (подачу), равное шагу резьбы, т.е. иначе говоря, чтобы скорость продольного перемещения резца была точно увязана со скоростью вращения шпинделя.У большинства современных токарно-винторезных станков необходимая подача при нарезании резьбы устанавливается путем соответствующего сцепления зубчатых колес коробки подач. На станках, не имеющих коробки подач, согласование скорости перемещения суппорта и резца со скоростью вращения шпинделя достигается при помощи ходового винта, связанного со шпинделем станка сменными зубчатыми колесами.

43. узлы и детали токарного станка, базовые детали и направляющие .Станина является опорой для передней и задней бабок, а также служит для перемещения по ней суппорта и задней бабки.Передняя бабка служит для поддержания обрабатываемой детали и передачи ей вращения.Задняя бабка служит для поддержания другого конца обрабатываемой детали; используется также для установки сверла, развертки, метчика и других инструментов.Суппорт предназначен для перемещения резца, закрепленного в резцедержателе, в продольном, поперечном и наклонном к оси станка направлениях.Коробка подач предназначена для передачи вращения ходовому винту или ходовому валу, а также для изменения числа их оборотов. Ходовой винт используется для передачи движения от коробки подач к каретке суппорта только при нарезании резьбы, а ходовой вал — при выполнении всех основных токарных работ.Фартук служит для преобразования вращательного движения ходового вала в продольное или поперечное движение суппорта. Продолжение в тетради на странице, пречислить и одну направляющую продиктовать.

46. Приводы металлорежущих станков предназначены для осуществления рабочих, вспомогательных и установочных переме­щений инструментов и заготовки. Их делят на привода главного движения — скорости резания и приводы подач — координатных перемещений и вспомогательных перемещений. К каждому виду привода, е учетом служебного назначения станка, предъявляют свои специфические требования по передаче силы, обеспечению по­стоянства скорости, ее изменения и настройки, точности перемеще­ния и погрешности позиционирования узла, быстродействию, на­дежности, стоимости, габаритным размерам.

В связи с развитием числового управления станками каждое движение чаще всего осуществляется от своего отдельного источника— электрического или гидравлического двигателей различных типов, обладающих своими особенностями, определяющими области ра­ционального применения.

При разработке приводов станков следует учитывать, что име­ющиеся системы электро- и гидроприводов позволяют решить многие задачи, связанные с регулированием и изменением скорости и на­правления движения, которые раньше решали лишь с помощью механических устройств. В итоге существенно упрощается механи­ческая часть привода, укорачиваются кинематические цепи, что способствует повышению жесткости привода и точности перемеще­ния, упрощается автоматическое дистанционное управление приво­дом, расширяются возможности унификации приводов и выполнения их в виде отдельных агрегатов (модулей). Общий вид токарного станка с унифицированными приводами представлен на рнс. 12.1. Существует тенденция применения в станках модульного комлект- ного электрооборудования для осуществления всех движений, что существенно упрощает автоматизацию станков, их стыковку с си­стемами числового управления.

Для установки и закрепления детали и инструмента станок имеет исполнительные органы.

Для сообщения движения исполнительным органам необходимо иметь источник движения и ряд промежуточных механизмов.

Совокупность источника движения и промежуточных передаточных механизмов

называется приводом станка.

По назначению привода различают:

Привод главного движения.

Привод подач.

Оба привода могут иметь самостоятельные источники движения (фрезерные станки) или общий источник движения (токарные, сверлильные станки).

Привод имеет следующее назначение:

Передача движения со всеми его характеристиками (скоростью, крутящим моментом, мощность).

Иногда преобразование движения (например, из вращательного движения в поступательное).

Изменение движения (регулирование скорости в заданном диапазоне).

Реверсирование движения (изменение направления).

Предохранение от перегрузок.

Обеспечивает пуск и остановку станка.

Движение в приводе передаётся при помощи кинематических цепей, состоящих из отдельных пар – ремённых, зубчатых, червячных, кулачковых, винтовых и т.д. механизмов. Приводы главного движения и подачи в станках с ЧПУ предназначены для обеспечения процесса съема металла с максимальной производительностью при заданных точности и качестве обработки. В приводах главного движения иногда возникает необходимость точно и быстро остановить двигатель. Например, точно остановить шпиндель токарного станка для автоматической выгрузки изделия и загрузки новой заготовки или точно остановить резец алмазно-расточного станка напротив шпоночного паза растачиваемого отверстия для вывода резца из отверстия. В этом случае кроме увеличения диапазона регулирования используют датчики нулевого положения либо привод выполняется следящим. Для увеличения надежности и долговечности механизмов привода следует решать задачу обеспечения безударности его пуска и торможения.

Электрический привод (сокращённо — электропривод) — это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса

Гидравлический привод (гидропривод) — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии

Пневматический привод (пневмопривод) — совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством энергии сжатого воздуха

В некоторых станках, например токарно-винторезных, необходимо обеспечить возможность синхронного движения рабочих органов главного движения и подачи. Для этого на главном приводе устанавливается круговой импульсный датчик. Регулирование частоты вращения привода главного движения может быть ступенчатым, бесступенчатым и комбинированным.

Структура привода главного движения.

М – двигатель; Р – редуктор; КС – коробка скоростей; ШГ – шпиндельная группа; СУ – система управления; Д – датчик скоростных перемещений; ТГ – Тахо – генератор

52. Настройка долбежного станка на нарезание косозубых колес Нарезание косозубых колес отличается от нарезания прямозубых колес тем, что по мере возвратно-поступательного движения долбяк получает дополнительный поворот. Для нарезания косозубых колес внешнего зацепления долбяк должен быть также косозубым с тем же углом наклона, но с противоположным направлением. Колеса с правым направлением зубьев нарезают левым долбяком, а колеса с левым направлением - правым долбяком. При обкатке долбяк и заготовка вращаются в разных направлениях. Долбяк получает добавочное вращение от специального копира, помещающегося в верхней части шпинделя.

55. В металлообрабатывающих станках для привода главного движения применяют индивидуальные электродвигатели, от которых вращение передается ремнем на коробку передач. Коробка передач, механизм для ступенчатого изменения передаточного числа, т. е. скорости вращения или величины подачи. К. п. состоит из переключаемых зубчатых передач, размещенных в отдельном корпусе (коробке) или в общем корпусе с др. механизмами.

58.Гитары сменных зубчатых колес применяются на токарных, зуборезных, затыловочных, фрезерных и других станках, а также в делительных головках. Узел кинематич. настройки металлореж. станка, состоящий из сменных зубчатых колёс. Гитары, как правило, содержат одну, две или три пары колёс и используются для изменения частоты вращения шпинделя или подачи

Гитара станка: а, б, в и г - сменные зубчатые колёса; I и II - валы, находящиеся в неизменном положении относительно друг друга

61. механические вариаторы скоростей . Для плавного изменения передаточного числа используется механический вариатор скорости. Он устанавливается как отдельный агрегат или встроенный в машину узел. Вариатор состоит из одной или нескольких бесступенчатых передач и механизма, обеспечивающего их поочередное подключение. Основная характеристика вариатора-диапазон регулирования, то есть отношение наибольшего передаточного числа к наименьшему. Применение вариаторов для бесступенчатого регулирования скорости и, соответственно мощности, получило широкое распространение благодаря возможности гибкой настройке скоростей, простоты и надежности конструкции.

64.Реверсивные механизмы предназначены для изменения направления движения суппорта при вращении шпинделя в одну и ту же сторону. На рисунке показан реверсивный механизм, называемый трензелем. Трензель применяется обычно в простых токарных станках. Он устроен следующим образом. На палец 2, ввернутый в корпус передней бабки, надеты изогнутый рычаг 2 и шестерня 3. Вокруг пальца шестерня вращается, а рычаг только поворачивается на некоторый угол и затем замыкается защелкой 4. Шестерня 3 все время находится в зацеплении с шестерней 6. Шестерни 5 ж 6 показаны на схеме в трех положениях: при положении I трензель выключен и движение суппорту не передается, при положении II суппорт получает перемещение в одном направлении, а при положении III - в обратном.

В токарных станках новейшей конструкции применяются реверсивные механизмы, более удобные в управлении, чем трензель.

На первом рисунке показан реверсивный механизм, состоящий из конических шестерен и кулачковой муфты. Две конические шестерни 1 и 2, имеющие кулачки, сидят свободно на валике и сцеплены с третьей конической шестерней 3. На валу между шестернями 1 и 2 сидит на гнездовой (скользящей) шпонке двухсторонняя кулачковая муфта 4, которую можно с ними попеременно сцеплять или расцеплять. Шестерня 1 получает движение от шпинделя и передает его шестерням 2 и 3. Таким образом, при вращении шпинделя они все время вращаются и передают суппорту движение только в том случае, если одна из них будет сцеплена с кулачковой муфтой. Суппорту при сцеплении кулачковой муфты с шестерней 1 сообщается перемещение в одном направлении, а при сцеплении с шестерней 2 - в обратном.

На втором рисунке показан реверсивный механизм, состоящий из цилиндрических шестерен На ведущем валу 1 закреплены неподвижно на шпонках шестерни 2 и 3. На ведомом валу 4 скользит блок шестерен 5 и 6, который может быть сцеплен или с промежуточной шестерней 7, постоянно сцепленной с шестерней 2, или с шестерней 3 (показано пунктиром). Таким образом, при сцеплении шестерни б с промежуточной шестерней 7 ведомый вал 4 получает вращение в одном направлении, а при сцеплении шестерни 6 с шестерней 3 - в обратном