Вопрос 1: Значение первой операции и назначение баз при ее выполнении. Основные принципы базирования.

На первой операции изгот-я из загот. детали решаются две осн. задачи: 1) устанавливаются связи, определ-е расст-я и повороты пов-тей, получ-ся в результате обр-ки, относительно пов-тей, остающихся необр-ми; 2) производится распред-е фактически имеющихся припусков на обработку между пов-ми, подлежащих обр-е.

Правильное решение обеих задач оказывает решающее влияние на кол-во переходов и операций ТП, его труд-ть, цикл и себест-ть обр-ки. При решении первой задачи обычно руковод-ся необх-тью обеспечить выполнение деталью ее служ. назначения при работе в машине. У ряда деталей их исполн-е пов-ти, ввиду сложности формы, оставляются без об-ки, а пов-ти основных и вспом-х баз обр-ся. Если у таких деталей в результате обр-ки не будут обеспечены с требуемой точностью расстояния и относительные повороты исполн-х пов-й относительно пов-й основных баз, детали не будут правильно выполнять свое служ-е назначение.

Необх-ть равномерного распред-я припуска на об-ку на каждой из пов-тей, особенно на охватывающих и внутренних пов-тях, объясняется тем, что неравномерный припуск всегда порождает колеб-я силы резания, вызыв-е вибрации и упругие перем-я в системе СПИД, порождающие увеличение погреш-ти динам-й настройки разм-х и кинем-х цепей. Рез-том является увел-е случайных погреш-тей об-ки, получение неправильной геометр-ой формы обр-х пов-тей, увел-е поля рассеяния размеров, увеличение шерохов-ти пов-ти.

Необх-ть сокращ-я этих погреш-й заставляет вести обр-ку на заниженных режимах или же вводить в ТП добавочные проходы или даже целые переходы и операции, что связано с потерей произв-ти и добавочными расходами. Необх-ть обесп-я равномерного припуска на внутренних пов-тях (пов-тях пазов, отв-й и т. д.) и первую очередь объясняется тем, что размеры отв-й и пазов лимитируют геом-е размеры реж-го и вспом-го инстр-в (оправок, расточных скалок и т. п.). Обусловл-я этим недост-я жесткость инстр-а заставляет вести об-ку на заниженных режимах или с большим числом проходов или пере-ходов, нередко связанных со сменой РИ, что вызывает увеличение трудоемкости обр-ки. Равномерность припуска на пов-тях деталей позволяет: 1) повысить точность обработки на первых операциях и тем самым сократить количество проходов и переходов; 2) сократить расходы, на электроэнергию и амортизацию оборуд-я, так как можно испол-ть станки с меньшей мощностью эл/дв; 3) увел-ть производ-ть об-ки на последующих операциях.

При распределении припуска на об-ку м/у несколькими пов-тями, особенно парал-ми, следует наибольшую часть его снимать с менее ответственных пов-тей, имеющих, по возможности, и меньшие габаритные размеры. Все перечисленные выше задачи решаются на первой операции путем правильного выбора технол-х баз.

Выбор технологических баз на первой операции можно рас-ть как процесс «выкраивания» или «разметки» будущей готовой детали из ее заготовки. Пользуясь такими «разметочными» ТБ, рабочий опред-ет полож-е подлежащего об-ке объекта на столе станка или рабочем месте. При увел-и масштаба выпуска ручную разметку заменяют механизир-й, осуществ-й с пом. приспос-я, упрощающего определение положения обрабатываемого объекта на станке и его фиксацию путем закрепления. Наибольшей точности об-ки детали м/достигнуть в том случае, когда весь процесс об-ки ведется от одной базы с одной установкой, т.к. при каждой новой установке вносится ошибка во взаимное распол-е осей пов-й. Т.к. в большинстве случаев невозможно полностью обр-ть деталь на одном станке, то в целях достижения наиб. точности необход. все дальнейшие установки детали производить по возможности на одной и той же базе. Принцип постоянства базы состоит в том, что для выполнения всех операций обработки детали используют одну и туже базу. Принцип единства (совмещения) баз заключается в том, что для умен-я погреш-ти об-ки и повыш-я точ-ти собир-го изд-я в кач-ве ТБ следует выбирать пов-ти, явл-ся одновременно констр-й и измер-й базами детали. При несобл-и этого принципа точ-ть обр-ки снижается и появляется погрешность базир-я. Основные принципы базирования: 1. Исп-ть по возм-ти принцип совмещения баз. 2. Соблюдать по возм-ти принцип постоянства баз по ходу всего ТП. 3. В кач-ве установочной базы лучше брать обр-ную пов-ть, которая д/обеспечить max-ную жесткость детали при об-ке, для чего базирующие точки следует располагать на возмно большем удалении др. от др. 4. При исп-и полного комплекта баз (при полном ориентир-и) необх-мо соблюдать правило 6-ти точек. 5. Чер-ые базы можно исп-ть один раз. 6. Когда все пов-ти обр-ны, то за чер-ую базу надо брать такую пов-ть, у которой наим. припуск или где он равномерен. 7. Если поверхности детали не могут быть исп-ны в качестве базы, то необходимо прибегать к увел. р-ров или делать специальные технол-е базы. 8. При смене баз в кач-ве нового комплекта баз необх-мо выбирать обработанные пов-ти. 9. В кач-ве черновых баз целесообразно выбирать необработанные пов-ти загот. В кач-ве осн. ТБ обычно используют обработанные (чистовые) пов-ти, получ-е на первых операциях мех. об-ки, загот. при этом базируется своими необработанными пов-тями, которые наз-ся черновыми ТБ. Выбор черн. ТБ д/отвечать след. усл-ям: черновые ТБ д/обесп-ть правильное распол-е необр-х пов-тей относит-но обр-х, для чего в кач-ве черн. ТБ принимают необр-е пов-ти и пов-ти, для которых важно равномерное распред-е припуска или обеспечение его min-ой величины, черн. ТБ м/использ-ся только однократно, т.к. вследствие больших погреш-тей их формы и шерохо-ти при повторных установках заготовки б/возникать неопредел-ть базир-я (единичное или многократное измен-е требуемого положения детали относительно пов-тей сопряженных деталей, определяющих ее положение). Повторно устан-ть заготовку черн. ТБ допуск-ся при нежестких допусках на обр-е пов-ти и исп-и точных м-дов получения загот. Созданные на первых операциях осн.ТБ использ-ся в дальнейшем для об-ки загот. на большинстве операций. Прав-й выбор черн. ТБ позволяет сократить число операций и переходов, снизить трудоемкость и себестоимость дет.

Вопрос 2: Особенности приводов главного движения и подачи станков с ЧПУ.

Приводы главного движения подач – раздельные. Взаимосвязь осуществляется через усилия резания. Особенностью приводов главного движения является наличие системы торможения, а также наличие устройств, обеспечивающих автоматическое изменение режимов работы под действием технологических команд.

Классификация приводов, которые используются на станках с ЧПУ:

-электромеханический привод состоит из многоскоростного асинхронного двигателя и коробки скоростей.

-с вариатором (вместо коробки скоростей - вариатор). Бесступенчатое регулирование может быть обеспечено гидравлическими приводами, но наибольшими возможностями обладает электрический привод.

-электрический привод имеет 2ух зонное регулирование скорости. В качестве источника напряжения на постоянном токе применяется тиристорные управляемые выпрямители. Весь диапазон регулирования скорости можно разбить на 2 части. В зоне малых скоростей двигатель регулируется за счет изменения напряжения, подводимого к якорю. В другой зоне регулирование осуществляется при постоянной мощности. Регулирование при постоянной мощности производится ослаблением потока напряжения и максимальной скорости двигателя на постоянном токе. В тяжелых станках находят применение двигатели на постоянном токе. Двигатель на постоянном токе допускает регулирование на диапазоне 1:4. В приводах главного движения с двигателем на постоянном токе, у которого Rn>4, применяются автоматические коробки скоростей (АКС).

АКС имеет число ступеней, которое определяется: Z=lg Rn/ lg 4

Если Rn=4, то Z=1 Если Rn=50…100, то Z=3

Если Rn=10…50, то Z=2 Если Rn=100…200, то Z=4

Одно из дв-ний, осуществляемых в процессе рез-ия, требует основных энергетических затрат и наз-ся главным. Привод, реализующий это дв-ие, называется приводом главного дв-ия. Приводы главного дв-ия в ст-ках с ЧПУ должны обеспечить съем металла с max-ной производительностью при заданных точ-ти и кач-ве обр-ки. На основе исследований основных закономерностей, связывающих производительность со ск-тью гл. дв-ия, устан-ны диапазоны регулирования ск-ти: 5:1 - бесступенчатое регулирование в целях оптимизации режима рез-ия, 100:1 - ступенчатое регулирование, необх-мое для установления требуемой ск-ти регулирования. В приводах гл. дв-ия бывает необхмо точно остановить двигатель и для этого иметь большой диапазон регулирования ск-и, напр-р, точно остановить шпиндель ток.станка для автомат-кой выгрузки изд-ия и загрузки новой заг-ки или остановить резец алмазно – расточ. ст-ка напротив шпоночного паза растачиваемого отв-ия для вывода резца из отв-ия. в этом случае кроме увелич-ия диапазона регулирования применяют датчики нулевого положения,либо привод выполняют следящим. Для увеличения надежности и долговечности мех-мов привода необх-мо обеспечение безударности его пуска и торможения. В некоторых ст-ках, напр-р, токарно - винторезных, необх-мо обеспечить возможность синхронного дв-ия раб органов гл дв-ия и подачи. Для этого на приводе устанавливается круговой импульсный датчик. Ступенчатое регулирование в большом диапазоне осуществляется с помощью: 1. Многоваловых коробок (число ступеней 24, диапазон регулирования и мощность не ограничены) 2. Ступенчато - шкивных передач с одинарным и двойным перебором ( число ступеней 12, диапазон регулирования до 30), 3. Многоскоростных асинхронных двигателей в сочетании с многоваловыми коробками передач.Если ст-к предназначен для вып-ия определенных ф-ций, реализация которых требует необходимости вполне определенного ряда ск-тей, разбивка диапазона частот п вращения шпинделя производится в соответствии с этими требованиями. Если ст-к работает при разнообразных режимах рез-ия, то разбивку частот п в требуемом диапазоне производят по з-ну геометрической прогрессии: n1/n2=n2/n3=n3/n4=...=j, где j- знам-ль ряда частот вращ-ия, рекомендуемые j=1,06 ;1.12;1.26;3. Если в приводе наряду со ступенчатым регулированием применяют многоскоростной эл/дв, то (j=1,5; 3, что соответствует отношению частот вращения многоскоростного двиг-ля. Основную нагрузку по снятию припуска в процессе обр-ки несет привод гл. дв-ия. Составляющая усилия рез-ия, кот. передается на привод подачи, мала и ее изменение сказывается на работе привода подачи незначительно. Поэтому привод главного движения считают работающим в режиме const-ой мощности. По мере уменьшения ск-ти рабочего органа, момент нагрузки на валу возрастает и соблюдается соотношение: Ргл=Мгл*wгл=соnst, Ргл – мощ-ть привода гл. движения, Мгл и wгл - момент и ск-ть на валу гл. дв-ия. Двухзонное регулирование ск-ти гл привода бывает с независимой и зависимой схемой управления. В 1-ом случае переход во второй диапазон регулирования поля вып-ся с неизменным напряжением на якоре. во 2-ом случае поток двиг-ля изменяется в функции ЭДС или напряжения на якоре. Для улучшения динамических показ-лей привода с 2-х зонным регулированием используют схемы с автоматической поднастройкой параметров при ослаблении поля двигателя. Важн. показ-лем привода явл-ся полоса пропускания , соответствующая вел-не и частоте задающего sin-ного сигнала, при которой сдвиг фазы частоты выходного сигнала не превышает 90°. Увел-ие момента инерции нагрузки вызывает снижение полосы пропускания.Общей тенденцией развития гл. привода явл-ся увел-ие частоты вращ-ия шп-ля для повыш-ия эффективности мех обр-ки. Создание мощных транзисторных вентилей позволило реализовать гл. привод переменного тока с широким диапазоном регулирования частоты вращения и высокими динамическими показателями.

Вопрос 3: Проект-е фасонных резцов для токарной обработки. Необх-ть……..

Фасонные резцы применяют для обработки фасонных поверхностей в масс. и крупносер. пр-х. Их применяют в основном на автоматах и п/автоматах.

Основным при проектировании фасонного резца является расчет высоты фасонного профиля. И определение углов резания (переднего и заднего). Для образования заднего угла на круглом фасонном резце вершина его должна размещаться ниже оси резца, задний угол призматического фасонного резца обеспечивается его установкой в державке.

Фасон-е резцы дел-ся на круглые и призмат-е.

Д=2Н+2L+2m+d, Н-высота профиля; L-расст-е необх-е для размещ-я стружки; m-величина обесп-я жест-ть резца

L=3-8мм, m=(0,3-0,5)d, L-длина резца,

Для опред-я общей длину L необх-мо со сторон открыт конца заг-ки учит-ть велич-ну припуска на окончан обраб торца (2…3 мм)При выпо-е 2-го торца необх-мо учит-ть припуск на отрезку. Для этого торец снабж-ся доп-но реж лезвием=ширине ортнзного резца (3…6мм). При обр-ке штучных заг-ок (штампов-х) оба торца дел-ся открыт-и. Риска для облегчения заточки. Для облег-я устан-ки и закреп-я резец на одном торце снабжается буртиком с зубьями. Для образ-я угла круглого резца вершина его должна быть располож ниже оси резца на велич-у: h=Rsin(угла) Зад. угол призмат-го резцаполуч-ся устан-й в державке. При выбир-е вел-ы зад угла необх-мо учит-ть форму дет. Оптимал значение угла получ-я на уч-ах проф-го резца парал-х дет. Уч-ки перпендик-е оси дет имеют угол =0. У фас-х резцов углы γ и ά перемен-е. Альфа по мере приближ-я т-ки к ценру или базе креп-я возрас-т, гамма ум-ся по мере прибл-я т-ки к центру или базе креп-я резца.

Необходимость коррекционного расчёта фасонного профиля резца, возникает из-за наличия угла искажения профиля ε = γ+α. В результате чего передняя поверхность резца не совпадает с диаметральным сечением детали, и поэтому фасонные режущие лезвия резов не будут совпадать с нормальными профилями фасонных деталей.

Билет 28