37) Особенности устройства металлообрабатывающих станков с чпу. Назначение и основные преимущества станков.

Особенности устройства металлообрабатывающих станков с ЧПУ. Назначение и основные преимущества станков.

Металлорежущие станки с системами ЧПУ применяют как для выполнения простых операций, так и для обработки сложных фасонных деталей. Системы ЧПУ обеспечивают высокий уровень автоматизации станков, включая автоматическую смену режущих инструментов и заготовок, изменение режимов резания, получение размеров поверхностей деталей. Станки с ЧПУ имеют большую производительность, чем универсальные станки. Станки с ЧПУ, изготовляемые на базе серийных, имеют коробку скоростей с передвижными зубчатыми блоками или оснащены бесступенчатым приводом главного движения. Механизм подачи станка обеспечивает перемещение заготовки, установленной на столе, в двух взаимно перпендикулярных направлениях – продольном и поперечном. Шпиндель станка вместе с ползуном перемещается в вертикальной плоскости. Эти три движения осуществляются от трех исполнительных механизмов. Каждый из них состоит из электродвигателя (М₂ М₃ М₄), который управляет гидродвигателем (Г₂ Г₃ Г₄). Гидродвигатели приводят в движение рабочие органы станка (стол и ползун) через зубчатые колеса и шариковые винтовые пары (2,3,4). Каждому импульсу, поступающему от системы ЧПУ, соответствует перемещение ползуна со шпинделем или стола на 0.01 мм. Консоль станка со столом и салазками имеет установочное вертикальное перемещение от гидродвигателя Г₁ через пару конических колес 18/72 и винтовую пару 1.

Программа работы станка задается с помощью чисел в закодированном виде на программоносителе – перфорированной бумажной ленте.

38) Виды и сущность программного управления металлообрабатывающими станками. Упрощенная структурная схема цикловой системы управления. Классификация числовых систем программного управления (СЧПУ). Упрощенная структурная схема СЧПУ.

1. В зависимости от способа управления исполнительным органом различают: позиционные, контурные и универсальные системы.

2. В зависимости от наличия обратной связи системы управления могут быть замкнутыми, или закрытыми, и разомкнутыми, или открытыми.

3. В зависимости от способа отсчета перемещения различают системы управления с абсолютным и относительным отсчетом. В первом случае отсчет ведется относительно начала системы координат: x1, y1, x2, y2 и т. д., во втором случае задаются приращения: Δx1, Δy1, Δx2, Δy2 и т. д.

4. В зависимости от чисел управляемых координат различают одно-, двух-, трех-, четырех-, пятикоординатные системы управления. Из них какое-то число координат управляется одновременно (параллельно), а какое-то — последовательно.

5. В зависимости от элементной базы и уровня использования; ЭВМ различают системы первого, второго, третьего поколения.

Устройства ЧПУ первого поколения не имели встроенного интерполятора. Программа, записанная на перфоленту при помощи вынесенного интерполятора, переписывалась на магнитную ленту, которую использовали для управления станком.

Устройства ЧПУ второго поколения имеют встроенный интерполятор и управляются от перфоленты. Для подготовки перфоленты используется ЭВМ.

Устройства ЧПУ третьего поколения (системы CNC) имеют встроенный микропроцессор. Это позволяет: вместо аппаратного обеспечения функций системы управления использовать программное обеспечение; реализовать более гибкий процесс программирования (ввод программы с клавиатуры, подготовка программы при изготовлении первой детали); использовать дисплей и режим диалога; использовать как программоноситель не только перфоленту, но и компакт-кассеты, диски с памятью и др.

39) Основные способы разработки управляющих программ для метал-лообрабатывающих станков с программным управлением. Основные эта-пы разработки управляющей программы для СЧПУ Н221М.

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????

40. Металлобрабатывающие станочные системы (МСС). Назначение и их классификация. Основные виды и составные части гибких произ-водственных систем. Металлообрабатывающие автоматические линии, их разновидности и основные составные части.

Автоматическая линия — это система автоматически действующих станков, связанных транспортирующими средствами и имеющая единое управляющее устройство. Часто линии изготовляют для обработки вполне определенных деталей (например, картеров коробок скоростей автомобиля). Однако, если конструкция детали изменится, данная линия окажется непригодной для дальнейшего использования. Чтобы этого не случилось, используют принцип агрегатировани.Автоматические линии можно разделить на синхронные и несинхронные. В синхронных линиях (рис. 6.121, а) заготовки | передаются непосредственно от одного станка 2 к другому с помощью транспортного устройства. Это устройство перемещает одновременно все заготовки на шаг l. Станки в линии устанавливают так, чтобы можно было одновременно обрабатывать заготовки с двух сторон. Поворотный стол 3 позволяет последовательно поворачивать заготовки на 90° для того, чтобы на втором участке линии обрабатывать другие стороны.

В несинхронных линиях (рис. 6.121, 6) используют магазины-накопители 4, Их устанавливают между отдельными участками станков. Если, например, участок || вышел из строя, то участок ||| продолжает работать, потребляя заготовки из накопителя. В свою очередь, продолжает работать и участок |. Заготовки 2, обработанные на станках 1, поступают в позицию 3 и оттуда в накопитель по штриховой стрелке А. Такие линии более производительны, так как простои их значительно сокращены.

Автоматические линии могут управляться непосредственно ЭВМ, которые обеспечивают более широкий круг выполняемых работ, нежели в линиях, описанных выше.Автоматические линии обладают высокой производительностью.

ГИБКИЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ПРОИЗВОДСТВА

Современные средства автоматизации, которыми оснащены автоматические линии, цехи и заводы, имеют существенный недостаток — они могут быть рационально использованы в массовом производстве. Однако наиболее распространенным типом производства является серийный. Возможность быстрого переналаживания оборудования в условиях серийного производства при изготовлении даже небольших партий заготовок обеспечивают гибкие автоматические производства (ГАП). ГАП организуется на базе оборудования, управляемого ЭВМ с помощью программ. Смена программ производится достаточно просто и быстро, при этом оборудование быстро переналаживается на изготовление другой детали. Использование ЭВМ позволяет осуществлять очень сложные способы управления Кроме изменения движения рабочих органов, машина может обучаться, поднастраиваться в процессе работы, определенным образом реагировать на различные внешние возмущения.

Гибкими могут быть линия, участок, цех, завод. Все элементы производства управляются единой системой. Согласованно, в автоматическом режиме работают транспортные устройства, склады за­готовок и деталей, система смены и установки инструментов, устройства контроля продукции и т. д. В производственном процессе ГАП человек непосредственно участия не принимает. ГАП функционирует на основе так называемой безлюдной технологии.

ГАП способствует резкому увеличению производительности труда в условиях серийного производства, позволяет очень быстро переходить на изготовление сходной, но другой продукции, обеспечивает повышение качества продукции за счет стабильных режимов обработки, автоматического устранения возможных ошибок, позволяет сократить цикл обработки, улучшает условия труда рабочих, обслуживающих весь комплекс.