- •Учебно─методический комплекс по дисциплине «станочное оборудование»
- •Учебно-методический комплекс по дисциплине «станочное оборудование»
- •Содержание
- •Введение
- •Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе Цель преподавания дисциплины
- •Задачи изучения дисциплины
- •Механизмы станков (8 часов)
- •Рабочая программа
- •Лекционный курс Введение ( 2 часа )
- •Основы кинематики станков ( 8 часов)
- •Зубо- и резьбообрабатывающие станки (34 часа)
- •Станки общего назначения (20 часов)
- •Станки с чпу и автоматические линии (8 часов)
- •Промышленные роботы (4 часа)
- •Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Методическая
- •Методика изучения модулей дисциплины Введение в станковедение
- •Основы кинематики металлорежущих станков
- •Анализ (изучение) кинематической структуры металлорежущих станков
- •1 Об. Заготовки (в2 ± в4) → z/k∙(1±s/t), об. Фрезы (в1),
- •1 Об. Заготовки → s мм продольного перемещения фрезы.
- •Организация рейтингового контроля
- •Словарь специфических терминов
- •1. Введение в станковедение
- •1.1. Краткий очерк развития станкостроения
- •1.2. Замечательные изобретения и пионерные научные решения
- •1.2.1 Замечательные изобретения средневековья
- •1.2.2. Пионерные научные решения
- •1.3.Классификация металлорежущих станков
- •1.3.1. По технологическому признаку
- •1.3.2. По степени точности
- •1.3.3. По универсальности
- •1.3.4. Система обозначения станков
- •1.4. Технико-экономические показатели современных станков
- •1.4.1. Эффективность
- •1.4.2. Производительность
- •1.4.3. Надежность
- •1.4.4.Гибкость
- •1.4.5.Точность
- •2. Основы кинематики металлорежущих станков
- •2.1. Формообразование поверхностей
- •2.1.1. Методы воспроизведения производящих линий
- •2.1.2. Образование поверхностей
- •2.1.3. Классификация движений в станках
- •2.2. Понятие о кинематической группе
- •2.3. Кинематическая структура станка
- •2. 4. Теоретические основы настройки станков
- •1 Оборот червячной фрезы → k/z оборота заготовки,
- •Расчетные перемещения внутренних связей
- •1 Оборот распределительного вала (рв) → zi /z оборотов заготовки,
- •Расчетные перемещения для цепей подач
- •1 Двойной ход долбяка → поворота долбяка.
- •2.5. Механические органы кинематической настройки
- •2.5.1. Шестеренчатые коробки скоростей
- •2.5.2. Гитары сменных зубчатых колес
- •2.5.3. Механизмы для бесступенчатого изменения скорости
- •2.5.4.Реверсивные механизмы
- •2.5.5. Суммирующие механизмы
- •2.5.5.1. Планетарные дифференциалы
- •2.5.5.2. Непланетарные дифференциалы
- •3. Анализ (изучение) кинематики металлорежущих станков
- •3.1. Станки для обработки цилиндрических зубчатых колес
- •3.1.1. Фасонное зубофрезерование зубчатых колес
- •1/Z об. Шпинделя → n (zф – z) / zф ∙z дополнительного поворота лимба.
- •3.1.2. Фасонное зубодолбление
- •3.1.3. Зубофрезерные станки
- •1 Об. Фрезы (в1) → k/z об. Заготовки (в2),
- •1 Об. Заготовки → sв перемещения фрезы (п3),
- •1 Об. Стола → sр перемещения стойки суппорта (п7),
- •1 Об. Заготовки → sо перемещения фрезы (п5),
- •1 Об. Заготовки (в1) → об. Фрезы (в2),
- •1 Об. Заготовки → об. Фрезы (в2).
- •3.1.4. Зубодолбежные станки
- •1 Об. Долбяка (в2)→ π m z (п3);
- •1/Z об. Долбяка (в2)→ t (п3) мм перемещения рейки;
- •1 Дв. Ход долбяка → sкр/π m z об. Долбяка.
- •1 Дв. Ход долбяка → sкр мм перемещения по дуге,
- •3.1.5. Станки для зуботочения цилиндрических зубчатых колес
- •1 Об.Обкатного резца (в1) → zи/z об. Заготовки нарезаемого колеса(в2),
- •1 Об. Заготовки (в4) → т мм перемещения суппорта инструмента (п4),
- •1 Об. Заготовки → sв продольного перемещения суппорта.
- •3.2. Станки для чистовой обработки зубчатых колес
- •3.2.1. Зубошевинговальные станки
- •1,45 П мм перемещения шток-рейки → sр мм/ход стола (п3).
- •3.2.2. Зубошлифовальные станки
- •1 Об. Заготовки (в4) → πmz мм перемещения каретки (п3),
- •1 Об. Абразивного червяка (в1) → k/z об. Шлифуемого колеса (в2).
- •1 Об. Абразивного червяка (в1) → z/k (1 ± sв/t) об. Шлифуемого колеса (в2±в4),
- •3.3. Станки для обработки конических зубчатых колес
- •1 Об. Люльки (в3) → zп/z об. Заготовки (в2).
- •1 Об. Распределительного вала → (nМ/60) tц об. Электродвигателя.
- •1Об. Распределительного вала → zi/z об. Заготовки.
- •5/8 Поворота барабана управления → ө0/3600 поворота люльки.
- •1/2 Оборота диска 40 → 1/z поворота заготовки.
- •1 Дв. Ход резцов → s мм перемещения стола (в5).
- •1/Zп поворота люльки (в2) → 1/z поворота заготовки (в3).
- •1 Об. Распределительного вала → zi/z заготовки.
- •1 Об. Резцовой головки → s мм перемещения стола.
- •3.4. Повышение производительности зубообрабатывающих станков
- •3.5. Станки для обработки резьб
- •3.5.1. Резьбофрезерные станки
- •1 Об. Шпинделя заготовки (в2) → s мм перемещения суппорта фрезы (п3).
- •1 Об. Шпинделя заготовки (в2) → t мм перемещения инструмента (п3).
- •1 Оборот вала 111 → sz zф nф/πDр оборота шпинделя заготовки,
- •57/38 → 29/26 → 15/15 → 30/30 → Кулачок 6 (п4).
- •1 Оборот заготовки → t мм. Перемещения фрезы,
- •1 Об. Заготовки (в3) → t мм перемещения суппорта фрезы (п4).
- •1 Об. Шпинделя 1 заготовки → s мм перемещения суппорта фрезы (п4).
- •3.5.2. Резьбонакатные станки
- •3.5.3. Специализированные станки для нарезания червяков
- •1 Оборот заготовки (в2) → k/z поворота обкатного резца (в1),
- •1 Об. Заготовки → s мм продольного перемешения резца.
- •3.5.4. Резьбошлифовальные станки
- •1 Об. Шпинделя заготовки (в2) → t мм премещения суппорта (п3).
- •1 Об. Кулачка врезания 3 → п об. Шпинделя заготовки.
- •3.6. Затыловочные станки
- •45/54 → 50/50 Или 20/80 → 24/96 →шпиндель (в1).
- •1 Оборот шпинделя → z/k оборотов кулачка.
- •1 Об. Шпинделя → р мм перемещения суппорта.
- •1 Об. Шпинделя → zP/kT дополнительного поворота кулачка.
- •1 Об. Шпинделя → sпр мм продольного перемещения суппорта.
- •1 Об. Шпинделя → z/k об. Кулачка затыловаения,
- •1 Об. Шпинделя (в2)→ р мм перемещения шлифовальной бабки (п4).
- •1 Об. Шпинделя → z/k (р/т) об. Кулачка затылования.
- •3.7.Токарные автоматы и полуавтоматы
- •3.7.1. Классификация станков - автоматов и полуавтоматов
- •3.7.2. Одношпиндельные токарно-револьверные автоматы
- •3.7.3. Многошпиндельные прутковые автоматы
- •3.7.4. Токарные многорезцовые полуавтоматы
- •3.8. Станки с числовым программным управлением
- •3.8.1. Поколения станков с чпу
- •3.8.2. Технологические особенности станков с чпу
- •3.8.3. Конструктивные особенности станков с чпу
- •3.8.4. Токарный патронно-центровой станок модели 16к20ф3
- •3.8.5. Вертикально-фрезерный станок с чпу модели 6р13ф3
- •3.8.6. Вертикальный сверлильно-фрезерно-расточной полуавтомат с чпу модели 243вмф2
- •3.9. Промышленные роботы
- •3.9.1. Роботизированные технологические комплексы
- •Вопросы к экзамену по курсу «Станочное оборудование»
1/Zп поворота люльки (в2) → 1/z поворота заготовки (в3).
УКЦ:
1/z = 1/zп i02 (1/ix) iy.
ФН:
ix = c02 zi/zп =3,5zi/zп ,
где i02 – константа расчетной цепи; iy = 2zi/z – ФН гитары деления, определяемая по расчетной цепи деления.
Гитара is. Временная система управления станка относится ко второму классу, характерная особенность которого наличие двух круговых частот распределительного вала: настраиваемой посредством гитары зубчатых колес при рабочем ходе и ненастраиваемой, ускоренной при свободном (холостом) ходе. Поэтому, расчетная цепь – это кинематическая цепь, связывающая электродвигатель с распределительным валом 69. За время рабочего хода распределительный вал поворачивается на 4/9 оборота. Следовательно, РП:
(пМ/60) tр об. электродвигателя → 4/9 об. распределительного вала.
УКЦ:
4/9 = (пМ/60) tр i03 is.
ФН:
is = c03/tр = 4,7 tр,
где с03 = (4/9) (пМ/60 i03) = 4,7 – константа расчетной цепи.
Ускоренный ход распределительного вала (поз. 3 цикла обработки одного зуба или впадины):
пРВ = пМ (16/64) (76/64) (42/56) (44/64) (2/66) = 6,7 мин-1.
Ускоренный ход осуществляется за 5/9 оборота распределительного вала. Пользуясь пропорцией
1→ 60/6,7 сек
5/9 → tу сек,
определим время ускоренного хода люльки tу = 4,97 сек.
Гитара iy. Шпиндель, несущий заготовку, за время вращается непрерывно в одном и том же направлении. За время пока люлька, по окончании прорезки очередной впадины, вернется в исходное положение, заготовка повернется на zi зубьев (впадин). Следовательно, к резцовой головке будет подведена не соседняя впадина, а zi. Отсчетным звеном расчетной цепи деления является распределительный вал. Поэтому РП имеют вид
1 Об. Распределительного вала → zi/z заготовки.
УКЦ:
zi/z = 1∙i04 iy.
ФН:
iy = i04 zi/z = 2zi,/z,
где i04 = 2 – константа расчетной цепи.
От числа пропускаемых зубьев zi зависит угол качания люльки. Может оказаться, что угол качания люльки будет недостаточным или, наоборот, слишком большим. В первом случае отвод заготовки будет происходить раньше, чем окончится прорезка впадины и, таким образом, зубья не получат правильной формы. Так как станок не имеет органа настройки угла качания люльки, то изменить угол качания можно путем пересчета сменных колес гитар обката и деления, взяв другое число zi. Если угол качания люльки недостаточен, то zi надо увеличить, а если этот угол слишком велик, то уменьшить. При этом можно воспользоваться также табличным значением угла качания люльки на основе следующих РП:
δ0р/3600 поворота распределительного вала → Ө0/3600 поворота. люльки.
Тогда УКЦ:
Ө0/3600=(δ0р/3600)(66/2)(64/44(16/32)(14/224)(252/21)(ix=3,5zi/z)(30/28)(2/135).
ФН:
zi = (Ө0/δ0р)zп.
Подставляя в полученное выражение δ0р = 4/9 = 1600, а Ө0 на основе расчета по таблице, приведенной в паспорте станка, определяют zi, которое округляют в большую сторону до целого числа взаимно простого с числом z нарезаемых зубьев.
Частная структура класса воспроизведения конических зубчатых поверхностей копирование + след используется при нарезании зубчатых колес с большим углом начального конуса. В этом случае угол обката (качания) люльки велик, и профилирование обкатом становится малопроизводительным. Однако, чтобы не усложнять структуру станка введением дополнительных механизмов, а использовать те же кинематические цепи, движение обката не выключается, а только замедляется так, чтобы за время цикла обработки заготовка повернулась всего на один зуб.
Цикл обработки:
- прорезка одной впадины при рабочей подаче врезания заготовки на резцовую головку и медленном движении обката;
- отвод заготовки при продолжающемся ее вращении в туже сторону, и одновременное реверсирование и вращение люльки в обратном направлении;
- подвод заготовки, реверсирование люльки повторение цикла прорезки соседней впадины.
За время цикла прорезки впадины люлька по-прежнему совершает одно двойное качание, а заготовка, вращаясь в одном направлении, повернется, за это же время относительно люльки, на один зуб (впадину).
В рассматриваемой структуре кинематическая группа скорости резания Фv остается такой же, как и в предшествующей структуре. Структура группы обката так же остается прежней. Однако в ее внутренней связи некоторые передачи заменяются другими. Вместо передач 42/20 и 50/252 вводится понижающая передача 21/252, а вместо передачи 75/60 вводится понижающая передача 27/108. В итоге движение обката замедляется в 25 раз. При этом ФН для гитар обката и деления будут иметь следующий вид:
ix =17,5/zп; iy = 10/z.
В группе Фs из-за существенного замедления движения обката доминирующим будет не профилирование, а врезание на глубину впадины (высоты нарезаемых зубьев). Следовательно, эту группу в рассматриваемой структуре можно считать группой врезания. Выведем ФН для гитары is. Подачу врезания при общем двигателе для групп формообразования и врезания принято задавать в виде величины перемещения заготовки за один оборот резцовой головки. Следовательно, расчетная цепь для рассматриваемой гитары – это кинематическая цепь, соединяющая резцовую головку со столом, несущим бабку. Тогда, РП:
