30. Конструктивные особенности станков с чпу.

Станки с ЧПУ должны обеспечивать высокую производительность и точную обработку требуемых перемещений исполнительных органов задаваемых программой обработки. Точность перемещений составляет 1-2 мкр для координатно-расточных и 5-10 мкр для токарных, сверлильных, фрезерных станков нормальной точности.

Высокая точность обработки на станках с ЧПУ возможна при высокой точности изготовления всех деталей и узлов, высокой жесткости базовых станков аналогичного назначения.

повышение динамической жесткости обеспечивается сокращением кинематических цепей. Это достигается путем использования автономных приводов всех исполнительных органов станка, замены механических передач на электрические , гидравлические и т.д.

повышение статической жесткости обеспечивается за счет специального конструктивного исполнения базовых узлов станков.

Повышение жесткости за счет компоновочных решений достигается путем использования наклонных станин. Такая компоновка обеспечивает более благоприятное распределение усилий, а так же отвод стружки и СОЖ.

Шпиндели станков с ЧПУ выполняются точными и жесткими с повышенной износостойкостью посадочных шеек для базирования подшипников. Конструкции шпинделей усложняются, если внутри них располагаются элементы зажима инструмента или детали.

Повышение радиальной жесткости достигается увеличением диаметра в шпинделе и установкой более жестких подшипников(роликовых в замен шариковых). При этом используется предварительный натяг подшипников за счет смещения внутренних колец относительно наружных.

Узлы привода перемещений станков с ЧПУ должны выполняться с высокой точностью, min зазорами и высокой жесткостью. Они должны обеспечивать плавное перемещение как при малых так и при больших ускорениях.

Этим требованиям отвечают шарико-винтовые пары.

Для уменьшения времени торможения и пуска применяются двигатели постоянного тока с безпазовым ротором.

Направляющие станков с программным управлением должны иметь высокую износостойкость, обеспечить низкую силу трения. Это обеспечивается за счет использования элементов качения с предварительным их натягом при сборке направляющих элементов.

31. Устройства для обработки с пяти сторон и механизмы смены инструментов.

В качестве устройств для смены инструментов используются револьверные головки с горизонтальной, вертикальной или наклонной осью вращения.

Кроме того, широко используются магазины инструментов разной конструкции.

1. дисковые магазины с горизонтальной или вертикальной осью с количеством инструментов 12-30 ед.

2. барабанного типа, имеющие 30-60 ед. режущих инструментов

3. цепные магазины. 40-60-80-100 и т.д. ед. инструментов

4. дисковые

5. перегрузка инструментов бывает при помощи манипуляторов

32. Диагностика состояния оборудования с чпу.

Диагностика станочного оборудования необходима для обеспечения эффективной эксплуатации сложных станков с ЧПУ, для уменьшения простоев связанных с поломкой инструментов, выхода из строя элементов станочного оборудования, для исключения некачественного базирования деталей и обеспечения требуемой точности обработки сложных изделий.

Для многоцелевых станков диагностика их состояний включает в себя этапы:

1. диагностика готовности оборудования к работе

• проверка наличия и вида заготовки, проверка наличия соответствующего комплекта режущих инструментов

• контроль правильности установки заготовки, спутника, а так же инструментов используемых для обработки конкретных деталей

• контроль наличия управляющей программы

• контроль правильности выхода рабочих органов в исходное положение

• контроль отсутствия блокировок или ограничений от каких-либо блокировочных систем

• связь с другими системами диагностики имеющимися на станке.

оперативный контроль за работой оборудования в процессе выполнения рабочего цикла

• контроль правильности обработки управляющей программы

• непрерывный контроль за состоянием режущего инструмента и за характером процесса резания

• контроль нагрузок действующих на звенья станка в процессе обработки

• контроль теплового режима работы станка

• контроль амплитудно-частотных характеристик работы узлов станка

3. диагностика по окончании рабочего цикла на станке

• контроль достигнутых параметров точности обработки деталей непосредственно на рабочем месте

• контроль правильности перемещения рабочих органов станка на свои позиции

• оценка времени работы каждого режущего инструмента

4. диагностика качества работы системы ЧПУ

В основном эта работа выполняется наладчиком с помощью тестовых программ. В микропроцессорах системы ЧПУ имеет место следующее

• оперативное диагностирование, выполняемое в процессе работы системы при обработки изделия на станке.

• Автономное диагностирование, когда с помощью тестов выполняется поочередная проверка всех модулей системы управления. При этом работа осуществляется в диалоговом режиме по соответствующей программе.

5. специальные диагностические операции, которые используются при наличии ЭВМ верхнего уровня, при автоматической работе группы станков с ЧПУ. При этом может реализоваться в автоматическом режиме целый ряд тестовых программ, транслируемых от центральной ЭВМ к системам управления отдельных станков.