- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный университет»
- •Конспект лекций
- •Станки с чпу и гпс
- •Лекция 10. Станки с числовым программным управлением
- •10.1. Общие понятия о станках с чпу, три поколения станков с чпу.
- •10.1. Общие понятия о станках с чпу, три поколения станков с чпу.
- •10.1.1. Станки первого поколения.
- •10.1.2. Станки второго поколения.
- •10.1.3 Станки третьего поколения.
- •10.2. Технологические группы станков с чпу.
- •10.3. Основные принципы числового программного управления.
- •10.3.1. Укрупненная структурная схема системы чпу.
- •Лекция 11
- •11.1. Обратная связь в станке чпу.
- •11.2. Разомкнутые системы чпу.
- •11.3. Замкнутые системы чпу.
- •11.3.1. Замкнутые системы чпу с обратной связью по положению рабочего органа станка.
- •11.3.2. Замкнутые системы с обратной связью по положению рабочих органов и с компенсацией погрешностей станка.
- •11.3.3. Адаптивные замкнутые системы.
- •11.4. Системы чпу класса nc, cnc, hnc, dnc.
- •11.4.1. Системы чпу класса nc.
- •11.4.2. Системы чпу класса cnc.
- •11.4.3. Системы чпу класса dnc.
- •Лекция 12. Конструктивные особенности станков с чпу
- •12.1. Привод главного движения.
- •12.1.1. Тиристорные преобразователи.
- •12.2. Привод подач
- •12.2.1. Шаговый привод подач с гидроусилителем.
- •12.2.2. Электрические приводы подач.
- •12.2.3. Гидравлические приводы подач.
- •Лекция 13
- •13.1. Датчики обратной связи.
- •13.1.1. Линейный индуктосин.
- •13.1.2. Вращающийся трансформатор.
- •13.1.3. Фотоэлектрический датчик.
- •13.1.4 Датчик фирмы « Ferranti»
- •13.2 Передаточные механизмы привода подачи.
- •13.2.1 Беззазорный зубчатый редуктор,
- •13.2.2 Шариковые винтовые пары.
- •13.2.3 Зубчато-реечные передачи.
- •13.2.4 Винто-реечная шариковая передача.
- •13.3 Станины
- •13.4. Направляющие.
- •13.4.1. Направляющие скольжения.
- •13.4.2 Направляющие качения.
- •13.4.3. Гидростатические направляющие.
- •13.4.4. Аэростатические направляющие.
- •13.5. Шпиндельные группы.
- •13.5.1.Шпиндели.
- •Лекция 14. Назначение, компоновка, работа узлов и гидрокинематика станка модели ир500мф4
- •14.1. Назначение и область применения станка.
- •14.2. Компоновка станка
- •14.3. Гидрокинематика станка
- •14.3.1.Устройство механизмов станка
- •14.3.1.1 Механизм переключения скоростей.
- •14.3.1.2. Механизм зажима инструмента в шпинделе.
- •14.3.1.3. Механизм ориентации шпинделя.
- •14.3.1.4. Инструментальный магазин.
- •14.3.1.5. Манипулятор.
- •14.3.1.6. Поворотный стол.
- •14.3.1.7. Устройство смены спутников.
- •14.3.2. Цикл работы станка.
- •14.3.2.1. Цикл автоматической смены инструмента.
- •14.3.2.2. Цикл автоматической смены спутников.
- •14.3.3 Описание гидрокинематической схемы станка.
- •14.3.3.1. Привод вращения шпинделя.
- •14.3.3.2 Приводы подач.
- •14.3.3.3. Привод механизма ориентации шпинделя.
- •14.3.3.4. Гидравлическое уравновешивание шпиндельной бабки.
- •14.3.3.5. Привод цикловых движений при автоматической смене инструмента.
- •14.3.3.6. Привод цикловых движений при автоматической смене спутников.
- •Лекция 15
- •15.1. Основные понятия и определения. Общая характеристика объектов роботизации. Разновидности автоматических манипуляторов.
- •15.2. Основные направления использования роботов. Три типа поколения пр.
- •15.4. Основные параметры пр. Грузоподъемность пр. Число степеней свободы.
- •15.1. Основные понятия и определения. Общая характеристика объектов роботизации. Разновидности автоматических манипуляторов
- •15.2. Основные направления использования роботов. Три типа поколения пр
- •15.3. Функциональная блок схема и ее общая характеристика
- •15.4. Основные параметры пр. Грузоподъемность пр. Число степеней свободы
- •Лекция 16
- •16.1. Основные параметры пр. Мобильность авто манипулятора, рабочая зона, компоновочная схема, система управления, точность позиционирования
- •16.2. Индексация моделей ам. Система построения индекса, примеры обозначений ам и конкретных схем компоновок
- •16.3. Особенности кинематики и конструкции ам. Специфические элементы промышленных роботов
- •16.4. Захватные устройства манипуляторов. Требования к захватным устройствам и их классификация
- •16.5. Разновидности захватных устройств. Механические, магнитные и вакуумные захваты. Их характеристика и особенности
- •Лекция 17. Автоматические станочные линии (автоматические линии)
- •17.1. Основные понятия
- •17.2. Типы автолиний
- •17.2.1. В зависимости от величины выпуска деталей.
- •17.2.2. В зависимости от организации потока
- •17.2.3. По роду применяемых станков.
- •17.2.4. По роду применяемой схемы транспортирования деталей.
- •17.2.5. По расположению оборудования.
- •17.2.6. По виду обрабатываемых деталей.
- •17.3. Оборудование автоматических линий.
- •Список литературы
- •Дополнительная литература
14.3.1.3. Механизм ориентации шпинделя.
Шток гидроцилиндра ориентации шпинделя Ц3 связан с рычагом 12, который установлен на оси 15. Рычаг 12 связан со штоком гидроцилиндра при помощи оси 13, которая закреплена на штоке и входит в продольный паз рычага 12. На нижнем конце рычага установлен фиксирующий ролик 14, взаимодействующий при перемещении штока гидроцилиндра Ц3 с трапецеидальным пазом на шпинделе.
При нагнетании масла в нештоковую полость цилиндра Ц3, его поршень, а следовательно и ось 13, движется влево. В результате рычаг 12 проворачивается вокруг оси 15 против часовой стрелки и фиксирующий ролик 14 фиксирует шпиндель. Расфиксация шпинделя происходит в обратной последовательности. Команды на фиксацию и расфиксацию шпинделя поступают из системы управления станком.
14.3.1.4. Инструментальный магазин.
Инструментальный магазин 19 монтируется на верхнем торце стойки 16. Инструментальные оправки 7 располагаются в стальных втулках 20, монтируемых в отверстиях инструментального магазина. В этих втулках размещаются и устройства 21 фиксации оправок.
Поворот инструментального магазина осуществляется от высокомоментного электродвигателя М6 с возбуждением от постоянных магнитов с номинальной частотой вращения 1500 об/мин. На выходном валу электродвигателя установлена шестерня 22, которая зацепляется с шестерней внутреннего зацепления 23, жестко закрепленной на корпусе магазина. Шестерня 22 имеет два полукруглых паза, служащих для фиксации магазина в позиции автоматической смены инструмента.
Фиксация осуществляется рычагом 25 соединенным со штоком гидроцилиндра Ц7. Фиксация происходит при попадании рычага 25 в один из полукруглых пазов шестерни 22.
14.3.1.5. Манипулятор.
Манипулятор установлен на переднем торце стойки 16 и предназначен для автоматической смены инструмента в шпинделе станка. Корпус манипулятора 26 вертикально перемещается по направляющим стойки 16. В корпусе монтируются механизмы поворота руки ( на 180) и ее выдвижения.
Механизм поворота руки предназначен для смены местами работавшего и нового инструментов, состоит из гильзы 28, установленной в корпусе 26 на радиальных подшипниках. Механизм имеет зубчатый венец 29, который входит в зацепление с рейкой 30. Рейка жестка соединена со штоком гидроцилиндра поворота руки Ц6. На переднем конце гильзы 28 при помощи шпоночного соединения закреплен выдвижной стакан 27 с вилками 31 для захвата инструментальных оправок. Выдвижение стакана 27 производимое для вытаскивания инструментальных оправок из гнезд магазина или посадочного конуса шпинделя вперед осуществляется гидроцилиндром Ц4, который смонтирован внутри гильзы 28. Передний конец штока цилиндра Ц3 связан со стаканом через радиальный шарикоподшипник. Вертикальное перемещение корпуса манипулятора 26 осуществляется гидроцилиндром Ц5.
14.3.1.6. Поворотный стол.
По направляющим станины 32 в поперечном направлении перемещаются сани стола 33. В центральной проточке саней во фланце 34 неподвижно смонтирован шток с поршнем гидроцилиндра подъема стола Ц9. Гильза гидроцилиндра Ц9 смонтирована в расточке поворотной платформы 35. В нижней части поворотной платформы установлено червячное колесо 36, связанное с платформой через шпонку и закрепленное в осевом направлении в радиальном шариковом подшипнике, который установлен в санях стола. Червячное колесо 36 находится в зацеплении с червяком 37, который приводится во вращение от высокомоментного электродвигателя М5 с возбуждением от постоянных магнитов с номинальной частотой вращения 1500 об/мин. Выходной вал электродвигателя соединен с червяком через соединительную муфту МФ6. Сани стола 33 и поворотная платформа 35 сцеплены между собой посредством зубчатых полумуфт 18 и 38, которые расцепляются при вертикальном перемещении платформы. В результате можно осуществлять поворот стола на заданный угол от электродвигателя через червячную пару. После поворота платформа опускается вниз и происходит сцепление зубчатых полумуфт 18 и 38.
На верхнем торце штока гидроцилиндра Ц9 устанавливается второй шток с подвижным поршнем гидроцилиндра Ц10. Подвижный поршень гидроцилиндра Ц10 соединен с платформой 35. Гильза цилиндра расположена в расточке плиты 39, назначение которой осуществлять зажим стола-спутника 40 на платформе при подаче давления в штоковую полость цилиндра Ц10. Отжим стола-спутника происходит при подаче давления в бесштоковую полость. Фиксация спутника осуществляется по двум пальцам 41, установленным в платформе 35.