Уравнение кинематического баланса цепи минимальной продольной подачи.

Винт поперечной подачи XIV получает вращение от вала XI через передачи z = 18—37—37—33 при включенной муфте М₅, а винт вертикальной подачи XIX — через передачи z = 18—37, z = 22—33, z = 23—46 при включенной муфте М₄. Ходовые винты имеют специальные устройства для устранения зазоров. Так, на винте XVI расположены две гайки: правая зафиксирована штифтами, а левая, упираясь торцом в правую гайку при повороте ее червяком, выбирает зазор в винтовой паре. Вал XVII служит для привода круглого стола. Диапазон подач, мм/мин:- Продольных и поперечных: 12,5-1600; - вертикальных: 4,1-530.

Быстрые перемещения во всех трёх направлениях осуществляются от электродвигателя М2 при включении фрикционной муфты М₃ (М₂ выключена). Тогда вращение ходовым винтам передается через зубчатые передачи z = 26—50—67—33, вал X и далее по кинемати­ческим цепям рабочих подач. Ручные подачи осуществляются махо­виками 1, 2, 3. Ускоренное перемещение стола, мм/мин: - Продольное и поперечное: 4000; - вертикальное: 1330.

Что является основным размером станков сверлильной группы?

-Наибольший условный диаметр свер­ления;

-Рабочая поверхность стола;

-Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола;

-Вылет шпинделя;

-Наибольший ход шпинделя;

- Наибольшее вертикальное переме­щение: сверлильной (револьверной) го­ловки стола;

-Конус Морзе отверстия шпинделя.

16. Многооперационный станок 6906ВМФ2. Определить наибольшую частоту вращения шпинделя при n_эл.дв. = 1000 об/мин. Какова структура приводов подачи станка? Каким образом переключается двойной блок в приводе главного движения? Какие технические характеристики механизма главного движения станка выявляются в результате анализа технологического процесса обработки типовых деталей?

Ответ:

6906ВМФ2 – Станок горизонтально-фрезерно-сверлильно-расточной с крестовым поворотным столом, ЧПУ и инструментальным магазином. Станок предназначен для комплексной обработки с одной установки корпусных деталей средних размеров с четырёх сторон и применяется в единичном, мелкосерийном и серийном производстве и различных отраслях промышленности. На станке можно производить получистовое и чистовое фрезерование деталей из чугуна, стали, цветных металлов и пластмасс концевыми, торцовыми и дисковыми фрезами, а также растачивание, сверление, зенкерование, развертывание и нарезание резьбы метчиками по заданной программе. Станок оснащен механизмом автоматической смены инструмента. На станке программируются координатные перемещения стола и шпиндельной головки, скорости их перемещений и последующий зажим при остановке, частота вращения шпинделя, автоматический выбор и смена инструмента, циклы обработки. Есть возможность ручного ввода коррекции диаметра и длины инструмента. Контроль работы всех узлов станка осуществляется с помощью цифровой индикации. Применение в станках следящей электроиндукционной системы отсчета координат, установка в главном приводе и приводах подач электродвигателей постоянного тока с широкоимпульсными преобразователями, использование замкнутых направляющих качения и шариковых винтовых пар в сочетании с жёсткостью станка способствуют повышению производительности и точности обработки. Класс точности станка В. Мощность 8 кВт. Длина рабочей поверхности стола, мм: 800; Ширина стола, мм: 630; Наиб. перемещение по осям X,Y,Z, мм: 630/630/630; Произв.1974-82 гг.

Устройство ЧПУ : «Размер-2М».

Определить наибольшую частоту вращения шпинделя при n_эл.дв. = 1000 об/мин.

Какова структура приводов подачи станка?

Применяется следящий регулируемый привод подачи с механическим редуктором, передачей винт-гайка качения и датчиком обратной связи.

Каким образом переключается двойной блок в приводе главного движения?

С помощью электромеханического привода; от двигателя М6 и кривошипного диска.

Какие технические характеристики механизма главного движения станка выявляются в результате анализа технологического процесса обработки типовых деталей?

Предельные частоты вращения привода (n_min и n_max); наибольшая мощность, потребная при резание; наибольший крутящий момент.

15. Станок 6Р13Ф3-37. Определить тип станка и его назначение. Определить структуру привода подачи. Определить скорость быстрого перемещения стола (максимальная частота вращения электродвигателя 960 мин^-1). Определить число частот вращения шпинделя. Каким образом изменяется производительность обработки при увеличении величины подачи и скорости резания и почему?

Ответ:

Назначение и область применения станка.

Вертикально-фрезерный станок 6Р13ФЗ-37 с ЧПУ предназначен для многооперационной обработки заготовок сложного профиля из стали, чугуна, труднообрабатываемых сталей и цветных металлов в условиях единичного и серийного производства. Наряду с фрезерными операциями на станках можно производить точное сверление, растачивание, зенкерование и развертывание отверстий. В ка­честве инструмента применяют концевые, торцовые, угловые, сфе­рические и фасонные фрезы, сверла, зенкеры. Размер стола: 400х1600. Наиб. перемещение стола: продольное: 1000, поперечное: 400, вертикальное: 420. Число оборотов шпинделя, об/мин: 31,5-1600. Пределы подач, мм/мин: Продольной и поперечной: 12,5-1600; вертикальной: 4,1-530. Расстояние от оси горизонтального (торца вертикального) шпинделя до рабочей поверхности стола, мм: 70-500. Мощность двигателя главного движения: 11 кВт, двигателя привода подач: 3 кВт. Класс точности станка Н.

Определить число частот вращения шпинделя. 18 частот

Устройство ЧПУ — контурное типа НЗЗ-2М. Программоноситель—восьмидорожковая перфолента, код ISO. Геометрическая ин­формация задается в приращениях. Интерполятор — линейно-кру­говой. Число управляемых координат 3, число одновременно управ­ляемых координат при линейной интерполяции 3, при круговой 2. Дискретность отсчета по осям координат X', У, Z 0,01 мм. Простран­ственная обработка достигается сочетанием движения стола по двум координатам (X' и Y') и вертикального перемещения ползуна с ре­жущим инструментом (координата Z). Возможна работа в режиме преднабора с введением программы в устройство ЧПУ непосред­ственно оператором с помощью клавиатуры.

Определить скорость быстрого перемещения стола (максимальная частота вращения электродвигателя 960 мин^-1)

Структуру привода подачи.

Использован Эл/двигатель постоянного тока с бесступенчатым регулированием частоты вращения, редуктор, передача винт-гайка и датчик для контроля перемещения.

Движения подач. Вертикальная подача ползуна, со смонтирован­ным в нем шпинделем осуществляется от высокомоментного двига­теля М2 (М = 13 Нм, n = 1000 мин^-1) через зубчатую пару z= 44—44 и передачу винт—гайка качения VII с шагом Р = 5 мм. Предусмотрено ручное перемещение ползуна. На валу XI установ­лен датчик обратной связи —трансформатор.

Поперечная подача салазок осуществляется от высокомоментного двигателя M4 (М = 13 Нм, n — 1000 мин^-1), через беззазорный редуктор z = 22—52—44 и винт—гайку качения XVII с шагом Р — 10 мм. Зазор в косозубых цилиндрических колесах 1, 3 и 5 редуктора устраняют шлифованием полуколец 2 и 4, уста­навливаемых между колесами 3 и 5.

Продольная подача стола происходит от высокомоментного элек­тродвигателя МЗ через беззазорный редуктор z= 26—52 и винт—гайку качения XIII с шагом Р — 10 мм. В редук­торах продольного и поперечного перемещений установлены датчики обратной связи — трансформаторы. Зазор в направ­ляющих стола и салазок выбирают клиньями. Зазор в передачах винт—гайка качения устраняют поворотом обеих гаек в одну сторону на нужное число зубьев.

Каким образом изменяется производительность обработки при увеличении величины подачи и скорости резания и почему?

Увеличивается т.к. производительность обработки определяется объёмом снимаемого материала в единицу времени, который прямо пропорционально зависит от величины подачи и скорости резания.

17. Станок вертикально-фрезерный 6Р13Ф3-37. Назначение станка и число управляемых координат. Число ступеней скорости. Уравнение кинематического баланса для минимальной частоты вращения шпинделя. Механизм для преобразования вращательного движения в поступательное перемещение стола. Какие технические характеристики станка выявляются в результате анализа технологического процесса обработки типовых деталей определённого диапазона размеров при проектировании привода главного движения станка?

Ответ:

Назначение и область применения станка.

Станок вертикально-фрезерный 6Р13ФЗ-37 с ЧПУ предназначен для многооперационной обработки заготовок сложного профиля из стали, чугуна, труднообрабатываемых сталей и цветных металлов в условиях единичного и серийного производства. Наряду с фрезерными операциями на станках можно производить точное сверление, растачивание, зенкерование и развертывание отверстий. В ка­честве инструмента применяют концевые, торцовые, угловые, сфе­рические и фасонные фрезы, сверла, зенкеры. Класс точности станка Н. Число оборотов шпинделя, об/мин: 31,5-1600. Пределы подач, мм/мин: Продольной и поперечной: 12,5-1600; вертикальной: 4,1-530. Расстояние от оси горизонтального (торца вертикального) шпинделя до рабочей поверхности стола, мм: 70-500. Размер стола: 400х1600. Наиб. перемещение стола: продольное: 1000, поперечное: 400, вертикальное: 420. Мощность двигателя главного движения: 11 кВт, двигателя привода подач: 3 кВт.

Число ступеней скорости. 18 различных частот вращения. Механизм переключения блоков обеспечивает получение 18 частот вращения и позволяет выбирать требуемую частоту вращения без последовательного про­хождения промежуточных ступеней.

Устройство ЧПУ — контурное типа НЗЗ-2М. Программоноситель—восьмидорожковая перфолента, код ISO. Геометрическая ин­формация задается в приращениях. Интерполятор — линейно-кру­говой. Число управляемых координат 3, число одновременно управ­ляемых координат при линейной интерполяции 3, при круговой 2. Дискретность отсчета по осям координат X', У, Z 0,01 мм. Простран­ственная обработка достигается сочетанием движения стола по двум координатам (X' и Y') и вертикального перемещения ползуна с ре­жущим инструментом (координата Z). Возможна работа в режиме преднабора с введением программы в устройство ЧПУ непосред­ственно оператором с помощью клавиатуры.

Механизм для преобразования вращательного движения в поступательное перемещение стола.

Механизм винт-гайка качения.

Главное движение. Шпиндель VIII получает вращение от асинхронного электродвигателя M1 (N = 7,5 кВт, п = 1450 мин^-1) через коробку скоростей с тремя передвижными блоками зубчатых колес Б1, Б2, БЗ и передачи z = 39—39, z = 42—41—42 в шпиндельной головке.

Уравнение кинематической цепи для минимальной частоты вращения шпинделя

Движения подач. Вертикальная подача ползуна, со смонтирован­ным в нем шпинделем осуществляется от высокомоментного двига­теля М2 (М = 13 Нм, n = 1000 мин^-1) через зубчатую пару z= 44—44 и передачу винт—гайка качения VII с шагом Р = 5 мм. Предусмотрено ручное перемещение ползуна. На валу XI установ­лен датчик обратной связи —трансформатор.

Поперечная подача салазок осуществляется от высокомоментного двигателя M4 (М = 13 Нм, n — 1000 мин^-1), через беззазорный редуктор z = 22—52—44 и винт—гайку качения XVII с шагом Р — 10 мм. Зазор в косозубых цилиндрических колесах 1, 3 и 5 редуктора устраняют шлифованием полуколец 2 и 4, уста­навливаемых между колесами 3 и 5.

Продольная подача стола происходит от высокомоментного элек­тродвигателя МЗ через беззазорный редуктор z= 26—52 и винт—гайку качения XIII с шагом Р — 10 мм. В редук­торах продольного и поперечного перемещений установлены датчики обратной связи — трансформаторы. Зазор в направ­ляющих стола и салазок выбирают клиньями. Зазор в передачах винт—гайка качения устраняют поворотом обеих гаек в одну сторону на нужное число зубьев.

Какие технические характеристики станка выявляются в результате анализа технологического процесса обработки типовых деталей определённого диапазона размеров при проектировании привода главного движения станка?

Предельные частоты вращения привода (n_min и n_max); наибольшая мощность, потребная при резание; наибольший крутящий момент.

18. Многооперационный станок мод. 6560МФ3. Назначение станка. Структура привода главного движения. Определить максимальную частоту вращения шпинделя. Структура привода подачи. Перечислите основные технологические операции, выполняемые на фрезерном станке с ЧПУ.

Ответ:

Назначение и область применения станка.

Многооперационный станок мод. 6560МФ3.

Станок предназначен для комплексной обработки деталей сложной конфигурации (включая корпусные) из высоколегированных жаропрочных и лёгких сплавов с большим числом выполняемых операций типа плат, кронштейнов, корпусов. Основные операции: фрезерование торцевыми и концевыми фрезами, сверление, расточка, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы метчиками. Направляющие станка выполнены из закалённых стальных планок с роликовыми опорами качения. Для перемещения узлов применяются шарико-винтовые пары. Класс точности Н. Размер стола: 1600х630 мм. Наибольшее перемещение по осям X,Y,Z, мм: 1250х630х775. Мощность 15 кВт. Мин/макс. частота вращения шпинделя, об/мин: 5,6/2000. Шероховатость обрабатываемой поверхности: Ra 2,5 мкм.

Устройство ЧПУ: «Н33-2М».

Структура привода главного движения.

Комбинированный привод с регулируемым двигателем и 3-х ступенчатая коробка

Определить максимальную частоту вращения шпинделя.

Структура привода подачи.

Регулируемый двигатель (0....3000 мин'¹), редуктор, передача винт-гайка качения. Обязательно наличие датчика обратной связи.

Перечислите основные технологические операции, выполняемые на фрезерном станке с ЧПУ.

Фрезерные станки с ЧПУ получили широкое распростра­нение в промышленности. Они предназначены для фрезерования по­верхностей крышек, планок, рычагов, корпусов и кронштейнов простой конфигурации, контуров сложной конфигурации типа ку­лачков, шаблонов и т. д., поверхностей корпусных деталей с не­скольких сторон и под различными углами с расфрезерованием от­верстий больших диаметров и др.

Конструктивное разнообразие фрезерных станков с ЧПУ вызвано необходимостью обработки самых разнообразных деталей различ­ными инструментами: цилиндрическими, концевыми, фасонными фрезами, расточными резцами, зенкерами, развертками.

19. Многооперационный станок мод.16ФСП. Структура привода главного движения (двигатель n _max = 3000 мин ^-1, n_н = 1000 мин ^-1).Структура привода продольной подачи стола. Каким образом осуществляется смена инструмента? Каким образом изменяется производительность обработки при увеличении величины подачи и скорости резания и почему?

Ответ:

Станок безконсольный фрезерно-сверлильный с ЧПУ 16ФСП предназначен для фрезерной обработки сложных поверхностей, сверления, зенкования, нарезания резьбы. Станок оснащён крестовым столом. Число инструментов в магазине: 15. Размер стола: 1500х400 мм. Мин./макс. частота вращения шпинделя, об/мин: 80/2500. Наибольшее перемещение по осям X,Y,Z, мм: 1200/400/550. Мощность 4,5 кВт. Производитель: Воткинский завод ГПО. Многоцелевым станком называется станок с ЧПУ, обеспечивающий комплексную обработку сложных деталей с разных сторон без их перебазирования и, как правило, имеющий автоматическую смену инструмента. Эти станки выпускают для обработки корпусных заготовок и типа тел вращения. Рассмотрим многоцелевые станки для обработки корпусных заготовок. На них можно сверлить, зенкеровать, развертывать, растачивать, нарезать резьбу, фрезеровать плоские поверхности и контуры.

Устройство ЧПУ: ФС-2А. Системы ЧПУ многоцелевых станков, работающие с многоцелевыми станками, имеют большой объем программы, большое число управляемых по программе координат (до 7-8), обеспечение высокой точности перемещений рабочих органов (у большинства многоцелевых станков точность позиционирования в пределах 0,005-0,01 мм), широкий диапазон регулирования скоростей приводов главного движения и подач, возможность работы станка в различных режимах, высокие требования к надежности. Системы обеспечивают направление и величину рабочих перемещений, выдают команды на выполнение вспомогательных функций: автоматический поиск инструмента и его смену после обработки, установку шпинделя в определенное положение при смене инструмента, изменение режимов обработки, включение и отключение системы СОЖ в зону обработки, реверс шпинделя при выполнении резьбонарезных операций, фиксацию механизмов после их позиционирования, осуществление автоматических циклов обработки; включение, выключение и индексирование поворотных столов и т. д. Станки работают совместно с позиционными, контурными и чаще всего универсальными системами ЧПУ, как правило, замкнутыми с датчиками обратной связи. Предпочтительны для многоцелевых станков системы типа CNC, построенные по принципу ЭВМ, которые наиболее полно отражают перечисленные выше требования.

Структура привода главного движения (двигатель n _max = 3000 мин ^-1, n _н = 1000 мин ^-1).

Комбинированный привод, содержащий регулируемый двигатель и трехступенчатую коробку: верхний диапазон - через ременную передачу ; два нижних диапазона – через зубчатые передачи .

Структура привода продольной подачи стола.

Регулируемый двигатель М3 (n = 0....3000), зубчатые передачи , передача винт-гайка качения. В данном случае вращается гайка. Наличие датчика обратной связи.

Смена инструмента осуществляется – В станке имеется магазин из 15 сменных инструментов и манипулятор.

Каким образом изменяется производительность обработки при увеличении величины подачи и скорости резания и почему?

Производительность увеличивается т.к. производительность обработки определяется объёмом снимаемого материала в единицу времени, который прямо пропорционально зависит от величины подачи и скорости резания.

21. Многооперационный станок 2623ПМФ4. Назначение станка и область применения. Составить уравнение кинематического баланса цепи главного движения. Как обеспечивается взаимосвязь перемещений рабочих органов при контурном фрезеровании. Что является основным размером станков токарной группы?

Ответ:

Назначение станка и область применения.

Многооперационный станок 2623ПМФ4 с ЧПУ (горизонтальный фрезерно-сверлильно-расточной) предназначен для консольной обработки корпусных деталей весом до 4000 кг, имеющих точные отверстия, связанные между точными расстояниями концевыми инструментами, при этом выполняются сверление, зенкерование, растачивание, развертывание, нарезание резьбы, фрезерование в условиях мелкосерийного и серийного производств. Для снижения потерь времени на загрузку-разгрузку станка применяются сменные столы-спутники. В этом случае установка и снятие детали производятся на не работающем в данный момент столе-спутнике, который по окончании обработки предыдущей заготовки быстро (с помощью механизированного устройства смены столов-спутников) устанавливается на рабочем столе станка. В случае применения столов-спутников максимальная масса заготовки не должна превышать 2000 кг. Станок оснащен устройством автоматической смены инструмента, состоящим из цепного инструментального магазина и автооператора. Перемещения подвижных органов осуществляются от раздельных электрических приводов с тиристорным управлением особо широкого диапазона, позволяющих менять величины подач в процессе резания. Переключение частот вращения шпинделя в каждом из двух механических поддиапазонов также можно осуществлять в процессе резания без остановки.Электронное устройство резьбонарезания обеспечивает быструю настройку шага резьбы и позволяет выполнять нарезание резьбы в автоматическом цикле. Размер стола: 1120х1250. Частота вращения шпинделя Мin/Мax, об/мин: 5/1 250. Диаметр шпинделя, мм: 110. Мощность главного двигателя 15 кВт. Класс точности П. Конус для крепления инструмента по ГОСТ 19860-74 50АТ5. Количество ступеней скорости вращения шпинделя 25. Пределы величин подач, мм/мин: шпинделя, шпиндельной бабки, стойки, стола (поперечная): 2-1600; стола при повороте (на радиусе 200 мм): 1,57-1260.

Устройство ЧПУ: «Размер-4» или 2С42 управляет станком по программе, записанной на стандартной перфоленте в коде ИСО-7бит. Программируются движения по 5 координатам: поперечное и круговое движение стола; вертикальное – шпиндельной бабки; продольное – стойки и расточного шпинделя.

Уравнениие кинематического баланса цепи главного движения.

Как обеспечивается взаимосвязь перемещений рабочих органов при контурном фрезеровании.

Системой ЧПУ с помощью регулируемых приводов подач и датчиков обратной связи по положению рабочих органов.

Основным размером станков токарной группы является:

- наибольший диаметр обрабатываемого изделия;

- высота центров;

- наибольшее расстояние между центрами;

- наибольший диаметр прутка, проходящего внутри шпинделя;

- наибольший диаметр обрабатываемого изделия, установленного над верхней частью суппорта;

- наибольший диаметр обрабатываемого изделия, установленного над нижней частью суппорта;

- наибольший диаметр обрабатываемого изделия, установленного над станиной;

- наибольшая длина обточки;

- наибольшая длина хода суппорта;

- шаг нарезаемой резьбы.

20. Многооперационный станок мод. ИР500МФ4. Назначение станка. Составить уравнение кинематического баланса цепи главного движения. Каким образом осуществляется смена инструмента? Перечислите основные технологические операции, выполняемые на токарно-винторезном станке с ЧПУ.

Ответ:

Назначение и область применения станка.

Многоцелевой станок ИР500ПМФ4 c ЧПУ предназначен для обработки корпусных заготовок средних размеров в условиях серийного производства. На нём можно производить сверление, зенкерование, растачивание точных отверстий, фрезерование по контуру с линейной и круговой интерполяцией, нарезание резьбы метчиками. Поворотный стол станка устанавливается в 72 позиции с точностью ±5", что позволяет обрабатывать соосные отверстия консольным инструментом с пово­ротом стола. Количество позиций поворота стола: 120 (через 3°). Индексируемый поворот стола, угл. с 360000х0,001°. Частота вращения поворотного стола (с круговой подачей), об/мин: 6. Размер стола: 500х500 мм. Станок оснащается гидромеханическим устройством для автоматической смены столов-спутников, которое находится перед станком и обеспечивает ориентацию и фиксацию стола-спут­ника и его загрузку-разгрузку. Время смены столов-спутников, сек: 45. Количество столов-спутников в накопителе = 2. Станок может поставляться и в ком­плекте с накопителем столов-спутников — это уже гибкий производственный модуль. Высокая степень автоматизации станка позволяет встраивать его в автоматические линии и автоматизированные производства с управлением от ЭВМ. Частота вращения шпинделя, об/мин 21,2-3000. Мощность эл.двигателя привода вращения шпинделя, кВт 7,5-22. Конус для крепления инструмента в шпинделе ISO 50. Наибольшая масса обрабатываемого изделия, кг: 700. Класс точности станка П.

Устройство ЧПУ: В станке применена 3-координатная комбинированная система ЧПУ Fanuc-3000 и Fanuc-3000C с линейной и круговой интерполяцией (число одновременно управляемых координат – 2). Программа может вводиться в устройство ЧПУ на перфоленте или вручную (с помощью буквенно-цифровой клавиатуры на пульте), а также посредством программного накопителя, телетайпа или от центральной ЭВМ. В качестве датчиков обратной связи по всем координатам использованы револьверы, установленные на валах электродвигателей. Дискретность задания размеров – 0,002 мм.