- •Р.Б. Марголит технология машиностроения Конспект лекций
- •I критерии оценки технологических процессов
- •Экономичность
- •Производительность труда
- •2.1 Понятие о производительности и трудоемкости
- •2.2 Пути сокращения подготовительно-заключительного времени
- •2.3 Пути сокращения основного времени
- •2.4 Пути сокращения вспомогательного времени
- •3 Гибкость технологических процессов
- •4 Надежность технологических процессов
- •Ресурсосберегаемость
- •6 Показатель охраны труда и техники безопасности
- •II Особенности различных видов механической обработки
- •1 Фрезерование
- •1.1 Обработка торцовыми фрезами
- •1.2 Обработка концевыми фрезами
- •1.3 Обработка цилиндрическими фрезами
- •2 Точение
- •2.1 Особенности точения
- •2.2 Инструменты для токарной обработки
- •2.3 Токарные станки
- •2.4 Режимы токарной обработки
- •2.5 Трудоемкость токарной обработки
- •3 Особенности зенкерования и развертывания
- •4 Особенности шлифования
- •III Технологические возможности станков с чпу
- •IV Обработка тел вращения
- •Обработка валов
- •1.1 Отделение заготовки от прутка
- •1.2 Придание заготовке формы, приближенной к готовой детали
- •1.3 Механическая обработка валов
- •1.3.1 Подготовка баз
- •1.3.2 Токарная обработка наружных поверхностей
- •Станки для обработки валов
- •Крепежные приспособления
- •Режущие инструменты для обработки валов
- •1.3.6 Основные типы обрабатываемых поверхностей
- •1.3.7 Построение токарной обработки на станках с чпу
- •1.3.8 Обработка шпоночных пазов
- •1.3.9 Обработка шлицов
- •Нарезание резьбы
- •Прорезка канавок
- •1.4 Обработка валов большой длины
- •1.5 Изготовление ходовых винтов
- •2 Обработка фланцев
- •2.1 Заготовки фланцев
- •2.2 Станки для обработки фланцев
- •Инструменты для обработки фланцев
- •2.4 Зажимные устройства
- •2.5 Построение обработки
- •2.6 Особенности обработки фланцев со шлицевыми отверстиями
- •3 Обработка гильз
- •3.1 Общие положения
- •3.2 Токарные станки для обработки гильз
- •Технология обработки гильз
- •Прутковая обработка
- •V Обработка корпусных деталей
- •1 Общие подходы к обработке
- •Обработка плоских поверхностей
- •Обработка отверстий больших диаметров
- •Обработка отверстий малых диаметров
- •Станки с чпу для обработки корпусных деталей
- •7 Построение технологического процесса, последовательность обработки
- •VI Обработка базовых деталей
- •1. Заготовки базовых деталей
- •Обработка станин металлообрабатывающих станков
- •3 Станки для обработки базовых деталей
- •VII Технология изготовления зубчатых колес
- •7.1 Общие сведения о способах зубообработки
- •7.2 Проблемы достижения требуемой точности зубчатого венца
- •Финишная обработка зубчатых колес
- •Контроль зубчатых колес
III Технологические возможности станков с чпу
Станки с ЧПУ обладают рядом возможностей.
Автоматизация всех основных и вспомогательных действий,
К основным можно отнести перемещения рабочих органов и смену режущих инструментов. Вспомогательные действия: изменения частот вращения шпинделя, величин подач, включение и выключение охлаждения, изменение режима охлаждения, включение технологического останова, изменение положения люнетов и элементов ограждения, выбор между относительной и абсолютной системами отсчета и др.
Многоинструментность и быстродействие при смене инструментов.
Многоинструментность позволяет объединять в одну операцию много различных видов работ, выполняемых в один установ. Время автоматической смены инструментов в современных станках доведено до 2 с. Инструменты размещены в инструментальных магазинах или револьверных головках и зачастую транспортируются в позицию смены во время выполнения станком основных действий.
Высокие силовые характеристики, к которым относится следующее:
– мощность и вращающий момент привода главного движения, и характер их изменений в зависимости от частоты вращения шпинделя;
– тяговые усилия приводов подач;
– жесткость отдельных элементов станка;
– виброустойчивость при резании.
Высокие и широкие скоростные характеристики приводов главного и подач.
В связи с повышением скоростей резания возрастает верхний предел частот вращения шпинделя. Для легких станков частоты вращения шпинделей достигают значений нескольких десятков тысяч об/мин.
Стремление повысить производительность за счет сокращения вспомогательного времени диктует необходимость увеличить скорости холостых перемещений. В настоящее время эти скорости для самых быстроходных станков достигают 60 м/мин. Кроме того, важна динамика приводов подач. Достижение максимальной величины скорости движения должно осуществиться в минимально короткое время, так как величины перемещений сравнительно невелики и скорость перемещения рабочего органа не успеет достичь своего максимального значения.
5. Высокие точности перемещений рабочих органов.
Современные станки снабжены системами обратной связи. Это означает, что величины перемещений контролируются датчиками обратной связи, которые отслеживают положения рабочих органов в каждый момент времени. Современные станки с ЧПУ имеют цену единичного импульса (дискрету) 0,001 мм для линейных и 0,001° для круговых перемещений. У высокоточных станков эти значения меньше в 10 раз. Погрешность при отработке координатных перемещений и повторяемость не превышают нескольких микрометров.
6. Увеличенное число управляемых координат.
Чем больше координат имеет станок, тем богаче его возможности. Например, токарный обрабатывающий центр может иметь 6 координат: три координатных линейных перемещения по осям X, Y, Z, поворот заготовки вокруг оси Z – координата С, поворот инструментального шпинделя вокруг оси Y – координата В, поворот шпинделя вокруг оси вращения – координата С1. Для сравнения простой токарный станок имеет две координаты: X и Z.
Наличие режима интерполяции.
Этот режим заключается в одновременном перемещении рабочих органов по нескольким координатам со строго контролируемыми скоростями. Сняты, существовавшие ранее запреты на продажу в Советский Союз и Россию устройств с ЧПУ с числом координатных перемещений, находящихся в режиме интерполяции, более двух. Фирма Сименс продает устройства с 32-мя координатами, которые все могут работать в режиме одновременной интерполяции.
Система управления качеством обработки.
Реализуется ввод коррекции положения рабочих органов, связанных с износом режущих инструментов и тепловыми деформациями, возникающими по ходу выполнения работ.
Возможность ввода компенсации величин постоянных систематических погрешностей перемещений по всем координатам.
Возможность компенсировать величины зон нечувствительности по всем координатам.
Зона нечувствительности проявляет себя при реверсировании направления перемещения рабочего органа в виде потери некоторой величины перемещения.
Ввод с помощью параметров устройств ЧПУ величин максимальных нагрузок приводов.
Это могут быть либо ограничения, либо разрешения на перегрузки для приводов подач и главного движения.
12. Ввод с помощью параметров устройств ЧПУ режимов разгона-торможения рабочих органов.
Широкая диагностика состояния электронной, электрической и механической систем и устройств станка. Возможность дистанционной диагностики через Интернет. В этом случае изготовитель станка получает информацию о состоянии эксплуатируемого у потребителя станка и может оказать в самые короткие сроки помощь в необходимых случаях.