
- •«Современные металлообрабатывающие станки и комплексы»
- •1.1. Введение
- •7.Общие вопросы проектирования металлорежущих станков.
- •7.1. Стадии проектирования и подготовки станка к производству
- •8. Основные технико-экономические показатели станков и станочных систем
- •9. Основные тенденции и перспективы развития станков и станочных комплексов
- •Мощность электродвигателей главного движения
- •Проектирование привода главного движения в станках
- •Графическое изображение множительных структур
- •Оптимальный вариант множительной структуры
- •Коробки скоростей со сложенной структурой
- •Применение сменных колёс
- •Коробки со связанными колёсами Принимаются для уменьшения количества зубьев колёс и основных размеров коробок скоростей.
- •Структуры с изменёнными характеристиками групп
- •Привод с бесступенчатым регулированием скорости
- •При этом должно выполняться условие: – диапазон регулирования привода, где Дд – диапазон регулирования двигателя,Дк– диапазон регулирования коробки скоростей.
- •Коробки скоростей с приводом от многоскоростных электродвигателей
- •Чаще всего применяют 2-х скоростные двигатели: 1500 – 3000, 750 – 1500, 500 – 1000; 3-х скоростные: 750 – 1500 – 3000 об/мин; 4-х скоростные: 375 – 750 – 1500 – 3000 об/мин.
- •Механизмы переключения передач в станках с чпу и с ручным переключением
- •9.3. Несущая система станков. Назначение несущей системы, основные проектные критерии
- •§ Материалы и конструктивные формы несущей системы
- •§ Жесткость стыков базовых деталей
- •§ Расчет на жесткость методом конечных элементов
- •§§ Направляющие станков. § Основные проектные критерии. Классификация направляющих
- •§ Направляющие скольжения
- •§ Расчет направляющих скольжения
- •§ Направляющие качения
- •§ Комбинированные направляющие качения-скольжения
- •§ Гидродинамические, гидростатические, аэростатические направляющие. Особенности конструкции
- •10.1. Опоры шпиндельных узлов
- •10.2. Расчет шпиндельных узлов на жесткость
- •Подшипники скольжения шпинделей
- •Гидродинамические подшипники.
- •Гидростатические подшипники.
- •Опоры с газовой смазкой.
- •11.1. Основные проектные критерии приводов подач станков с чпу
- •Выбор типа электродвигателя
- •Выбор тягового устройства
- •Передача винт-гайка качения
- •Приводы подач с высокомоментными двигателями
- •Привода микроперемещений
- •Манипуляторы для смены заготовок
- •Манипуляторы для смены инструментов
- •Проектирование и расчет манипуляторов
- •Лекция 12
- •12.2. Гибкие производственные системы
- •12.1. Промышленные роботы
- •12.2. Гибкие производственные системы
- •Информационно-управляющие системы (иус), входящие в иап, обеспечивают выполнение следующих процессов и используют следующие автоматизированные системы:
- •14 Агрегатные станки
- •15 Автоматические станочные линии
- •15.1 Основные понятия
- •15.2 Классификация автолиний
- •15.3 Типы и состав автоматических линий
- •15.4 Системы управления автолиниями
- •15.5 Транспортные устройства ал
- •16 Станки и станочные комплексы с числовым программным управлением
- •16.1 Станки с чпу. Обрабатывающие центры
- •16.1.1 Эффективность перехода в станках к чпу
- •16.1.2 Особенности устройства станков с чпу
- •16.1.3 Приводы подач станков с чпу
- •16.1.5 Шпиндельные группы станков с чпу
- •16.1.6 Накопители инструментов и обрабатываемых заготовок
- •16.1.7 Устройство, кинематика и работа обрабатывающего центра модели ир-500мф4
- •16.1.7.1 Назначение и возможности станка
- •16.1.7.2 Общее устройство и работа станка
- •16.1.7.3 Кинематика станка. Назначение гидроцилиндров
- •16.1.7.4 Устройство и работа некоторых механизмов станка
- •16.1.7.5 Цикл работы станка
- •А Цикл автоматической смены инструмента
- •Б Цикл автоматической смены спутников
- •16.2 Промышленные роботы
- •16.3 Гибкие производственные системы и интегрированные автоматизированные производства
Чаще всего применяют 2-х скоростные двигатели: 1500 – 3000, 750 – 1500, 500 – 1000; 3-х скоростные: 750 – 1500 – 3000 об/мин; 4-х скоростные: 375 – 750 – 1500 – 3000 об/мин.
В электродвигателях постоянного тока регулирование ведётся за счёт изменения напряжения в цепи возбуждения статора.
Ч
φ
= 1,12; 1,06
Двухскоростной электродвигатель можно условно
рассматривать как «электрическую группу» состоящую из 2-х передач.
Характеристика группы хэ определяется так:
хэ
= lg2/lg
φ
φ |
1,12 |
1,26 |
1,41 |
2,0 |
хэ |
6 |
3 |
2 |
1 |
Пример:
Пусть задано z = 12; φ = 1,26.
Принимаем 2-х скоростной электродвигатель переменного тока.
φ = 1,26; хэ = 3.
Для обычной коробки: z = 12 = 31 · 23 · 26.
Для нашего случая: z = 23 · (31 · 26).
I
II
III
n12
n11
n10 n9
n8
n7
n6
n5
n4
n3
n2
n1
хэ = 3
х1 = 1 х2 = 6
Механизмы переключения передач в станках с чпу и с ручным переключением
В станках с ЧПУ в качестве механизмов для переключения передач применяют электромагнитные муфты.
Схема
селективного (избирательного) переключения
передач
3
6 8 7
25
9
14 10
Рычаги 3 и 7 нижними концами жёстко связаны с колёсами 4 и 8, находящимися в зацеплении с зубчатыми рейками 2, 5, 6, 9. Последние могут по высоте занимать 3-и положения, в зависимости от наличия под хвостовиками торцевой плоскости, отверстий и потайных площадок диска 1. Для установки конкретной скорости диск при помощи зубчатого сектора 10 и рейки отводят вниз, поворачивают и вновь возвращают к рейкам 2, 5, 6, 9, устанавливая их в соответствующее положение.
9.3. Несущая система станков. Назначение несущей системы, основные проектные критерии
Несущая система служит для создания требуемого пространственного размещения узлов, несущих инструмент или деталь и обеспечивает точность их взаимоного расположения под нагрузкой.
К несущей системе относят: станины, основания, колонны, стойки, поперечины, ползуны, траверсы, столы, каретки, суппорты, планшайбы, корпуса шпиндельных бабок и т.п.
Несущая система должна обеспечивать:
высокую жесткость.
высокие демфирующие свойства, т.е. способность гасить колебания между инструментом и заготовкой от действия различных источников вибраций.
долговечность, выражающуюся в стабильности формы деталей, из которых состоит система.
малые температурные деформации.
§ Материалы и конструктивные формы несущей системы
1. СТАНИНЫ.
Несут на себе подвижные и неподвижные узлы станка. В зависимости от расположения оси станка делятся на горизонтальные и вертикальные.
Сечения горизонтальных станин.
Расчетная схема станины токарного станка.
Рассчитывается прогиб f в середине пролета двухопорной балки.
,
где
Р – поперечная сила в середине пролета;
(ЕJ)пр – приведенная жесткость балки на изгиб.
Расчетная схема сверлильного станка.
Прогиб
свободного конца балки с заделанным
концом:
§ Жесткость стыков базовых деталей
Влияет на точность обработки, т.к. деформации в стыках составляют от 30 до 70 % всех упругих перемещений несущей системы станка.
Линейная деформация δ и поворот в плоском стыке при нагружении центральной силой Р и моментом М определяется:
;
,
где
С и Сm – коэффициенты контактной податливости.
Для деталей из стали и чугуна:
при чистовой обработке (точное точение, шлифование) С = 0,15÷0,2;
при притирке С = 0,07;
при грубой обработке (фрезеровании) С = 0,8÷1,2.
,
где
S, J – площадь и момент инерции сечения контакта;
m – показатель степени, m = 0,5 – для чистовых методов обработки поверхностей.
Точность приближенных расчетов оценивается сравнением результатов расчетов и экспериментов на реальных станках при статическом нагружении, соответствующем нагружению резанием.
Во многих случаях когда базовые детали из-за сложности формы не поддаются расчету, проводят исследование жесткости на моделях.
Материалы для моделей – оргстекло и конструкционная сталь (для сварных моделей).