Вопрос 3: Особености констр-я инстр-в, исп-х в станках с ЧПУ и гибких произ-х комплексах ГПС.

Для автоматизированных станков из собираемых инструментальных блоков были созданы системы инструментальной оснастки, позволяющие обрабатывать сложные детали мелкими сериями при автоматической смене инструментов, предварительно установленных в специальных магазинах.

Эти системы состоят из двух подсистем: режущего и вспомогатель­ного инструментов, отличающихся конструктивными особенностями, которые зависят от типа оборудования и вида обрабатываемого изделия.

Например оснащениястанков с ЧПУ токарно­го типавспомогательным и частично режущим инструментом. Держате­ли с рифленой лыской крепятся клином в револьверных головках с базированием по цилиндрической поверхности и торцу. В го­ловках держателей предусмотрены открытые или закрытые взаимно перпендикулярные пазы для крепления резцов различных типов (проходных, отрезных и др.) с разной длиной держав­ки и направлением относительно оси крепежного отверстия. Резцедер­жатели имеют правое и левое исполнения и применяются в зависимос­ти от расположения револьверной головки и направления вращения шпинделя. Переходная втулка 10 позволяет закреплять режущий инструмент или вспомогательные элементы круглого сечения диамет­ром 16...40 мм. Для обработки отверстий используется перовое сверло 11 с непосредственным креплением в держателе. В вариантах 12 и 13 предусмотрены отверстия с конусом Морзе для крепления трехкулачкового патрона 19 и режущих инструментов осевого типа (сверла, зенке­ры, развертки и т.п.). Растачивание отверстий можно производить либо резцами, закрепляемыми в резцедержателях 1...9, либо с помощью рас­точных оправок 14, 15. Вариант 16 может использоваться для крепле­ния метчиков М6...М27 в патроне. Варианты 17,18 представляют собой переходные втулки со шпоночным пазом. Они позволяют крепить расточную борштангу 20, патрон для метчиков 21, концевые режущие инструменты с укороченным конусом Морзе 22. Эти втулки являются связующим звеном со станками сверлильно-фрезерно-расточной группы.

Оборудование, предназначенное для условий «безлюдной техноло­гии», оснащается системами контроля над работой станков, состоянием режущего инструмента, точностью размеров ит.д. Оно обеспечивает по команде компьютера поиск и автоматическую смену инструментов. Станки, входящие в такую систему, имеют инструментальные магазины большой емкости (до 60 штук и более на один станок), в которых уста­навливаются инструменты, необходимые по ходу технологичского про­цесса, а также инструменты-дублеры, обеспечивающие непрерывную работу в течение заданного периода времени.

Рассмотренные выше системы инструментальной оснастки для станков с ЧПУ оказались громозд­кими и требовали больших затрат ручного труда при настройке на размер. Необходимо было сокра­тить до минимума число элементов вспомогательных инструментов и создать более компактные конст­рукции режущих инструментов.

Рядом зарубежных фирм бы­ли разработаны различные инст­рументальные системы для ГПС. Одно из таких решений для стан­ков токарной группы создано фирмой «Sandvik Coromant» (Швеция). Оно пред­ставляет собой компактные смен­ные режущие головки, оснащен­ные СМП и используемые для всех видов токарной обработки. В укороченном хвостовике такой головки имеется отверстие, выступ и паз. Головки 1, оснащенные СМП, устанавливаются на дер­жавке 2, имеющей специальное устройство для их крепления. Под действием силы, приложенной к тяге 3, выступы на хвостовике уп­руго деформируются и образуется жесткое соединение головки с державкой. Точное позиционирование головки создается за счет базиро­вания по торцу, двум боковым поверхностям выступов державки и опор­ной нижней поверхности. Усилие зажима осуществляется в узле крепле­ния пакетом тарельчатых пружин, а освобождение головок - их расжати-ем с помощью гидроцилиндра.

Кроме резцов,, инструментальные головки оснащают­ся и другими видами режущих инструментов, а также патронами для крепления сверл, метчиков и т.п.

Точность положения вершины режущей кромки при повторной ус­тановке головок составляет ±2 мкм по длине и ±5 мкм по высоте. Приме­нение головок позволяет уменьшить массу инструментов примерно на 50 %.

Комплекты таких головок устанавливаются в магазинах барабанного типа, размещаемых около станков. Для их автоматического нахождения головки кодируются и заменяются по команде компьютера.

Билет 22

Вопрос 1: Реализация технологических процессов на станках с программным управлением. Системы программного управления и ЧПУ.

Числовое программное управление (ЧПУ) ст-ком - управление обр-кой заг-ки на ст-ке по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме. Совокупность функционально - взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств, обеспечивающих числовое программное управл-ие ст-ком, называют с-мой ЧПУ. ЧПУ станком по технолог-ким припускам подразделяют на позиционное, контурное, адаптивное и групповое. Позиционное упр-ие - ЧПУ ст-ком, при кот. перемещение его раб. органов происходит в заданные точки, причем траектории перемещений не задаются. Такое упр-ние применяют обычно в сверлил ст-ках, расточных для обр-ки плоских деталей с большим числом отв-ий. Контурное управление - ЧПУ ст-ком, при котором перемещение его органов происходит по заданной траектории с заданной ск-тью для получения необходи-мого контура обр-ки (обеспечивает автомат-кий обход реж. инстр-та по заданному контуру детали). Для обр-ки плоских дет. исп-ют с-му контурной 2-х координатной, а для объемных - 3-х координатной обр-ки. Адаптивное управление - ЧПУ ст-ком , при котором обеспечивается автоматическое приспособление процесса обр-ки заг-ки к изменяющимся усл-м обр-ки по определенным критериям. Групповое управление - ЧПУ ст-ком группой ст-ков от ЭВМ, имеющей общую память для хранения управляющих программ, распределяемых по запросам от ст-ков. Одним из осн. эл-тов контурных ЧПУ явл-ся контурный интерполятор - вычислительное устр-тво для опр-ния координат точки, непосредственно движущейся по кривой с заданными параметрами. Интерполятор явл-ся важнейшим узлом всей с-мы ЧУ, остальные узлы подготавливают для интерполятора информацию и преобразуют выдаваемые им электрич-кие импульсы в сигналы управления приводами раб. органов ст-ка по соответствующим координатам. Интерполятор обеспечивает взаимосвязь перемещений по коорд-там. На каждый импульс интерполятора привод соответствующей координаты осущ-ет перемещение раб. органа ст-ка на вел-ну одной дискреты. Для больш-ва ст-ков дискретность равна 0,01 мм/импульс или 0,005 мм/импульс. В современных системах ЧПУ применяют в основном интерполяторы 2-х типов: линейные, обеспечивающие перемещение инструмента между соседними опорными точками по прямым линиям, расположенных под любым углом; линейно - круговые, реализующие такой хар-р управления, при котором инструмент перемещается как по прямым линиям так и по дугам окружностей. Для вып-ия кругового дв-ия в программе кроме координат опорных точек д. б. заданы координаты центров дуг окружностей. В современных контурных системах ЧПУ ком-ды на перемещение раб. органов выдаются дискретно, в виде единичных кратковременных управляющих воздействий (управляющих импульсов). Интерполятор обеспечивает такое распределение во времени поступающих импульсов между приводами подач, при которой инстр-т перемеща-ется с максималь-ным приближением к заданной прямой (при линейной интерполяции) или к заданной дуге окружности (при круговой интерполяции) с определен-ными шагами. Min-ное перемещение или угол поворота раб. органа ст-ка, контролируемое в процессе управления, называют дискретностью обработки перемещений. Применение станков с ЧПУ - одно из самых наиб. распространенных прогрессивных направлений автоматизации мехобраб-ки, повышает производитель-ность в 3-4 раза. Развитие станков с ЧПУ привело к созданию многоцелевых станков. Отличительной особенностью их является возможность комплексной обр-ки деталей (точение, сверление, фрезер-ие, резьбонареза-ние) без их перебазирования за счет автоматической смены инструмента.

Вопрос 2: Структурный синтез зубообрабатывающих станков.

Классификация: по виду обработки и инструменту (зубодолбежные, зубофрезерные, зубострогальные, зубопротяжные, зубошевенговальные, зубошлифовальные, зубопритирочные, зубозакругляющие,зубохонинговальные). По назначению (нарезание цилиндрич. колеса с прям. и винт. зубом, конические колеса с прям. и криволинейными зубьями, шевронные, червячные колеса, зубчатые рейки), по точности и шероховатости нарезаемых зубьев(предварительное нарез.зубьев, чист. обработка зубьев, доводка рабочих пов-тей зубьев).

Зубострогальный станок для нарезания конических колес с прямым зубом полуавтомат мод. 5Т32В.(рис)

Метод обкатки имеет производящее колесо - воображаемое плоское коническое колесо с которым обкатывается в процессе обр-ки заготовка.(зубья по эвольвентному профилю). Две формообразующие группы: 1-движение обката В1 и В2, 2-движение подачи-образование формы зуба по длине.

1 цикл: последовательность движений:

1.Раб.ход - люлька 3 поворачивается по стрелке В1 на угол когда резцы выйдут из зацепления с заготовкой, при этом заготовка поворачивается на В2(полностью обраб-ся 1 зуб)

2.Х.Х. – заготовка и люлька поворачив. В обратном направление с большой скоростью и возвращ. в исходное положение, заготовка отводится от резцов.

3.Делительный процесс - в конце Х.Х заг-ка получает доп. вращение от суммирующего мех-ма.

Формообразующие движения: гл. движение– прямолинейное возвратно-поступательное движение резцов. Движение обката- вращение заготовки и резцов. Движение деления - поворот заготовки в конце обратного хода. Если резцу 2 закрепленному в люльке 3 сообщить возвратно-поступательное движение от кривошипа 4 по образующей конуса заготовки то на воображаемом плоском колесе 3 и на нарезаемом коническом колесе 1 получится прямой зуб. Для согласования движ. люльки и заг. орган настройки i_x. Начало цепи делен. от диска 5 через суммирующий мех-м 6, орган настройки i_y (гитара деления) на заготовку 1.