вопросы-ответы (вопросы-ответы к зачету Анкина А.В. от Игоря Тюрикова)

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ

1. Виды механообработки.

К основным видам механообработки относятся токарная обработка и фрезерные работы. Токарная обработка осуществляется на токарно-винторезных станках методом снятия стружки. На токарных станках производятся операции по обработке вращающихся поверхностей, как правило, цилиндрической, конической или сферической формы. Среди них наружное и внутреннее обтачивание, подрезание торцов, нарезание внутренней и внешней резьбы, проточка канавок, сверление отверстий, зенкерование и другие.
Фрезерная обработка представляет собой процесс резания металлов при помощи фрезы – колесика с зубчиками, каждый из которых является резцом. На фрезерных станках это колесико вращается и разрезает металл. Фрезерование применяется для плоских и фасонных поверхностей. Фрезерные станки, в зависимости от положения фрезы, бывают вертикальными и горизонтальными. Также фрезерные станки выполняют сверление и расточку металлических деталей или изделий. Обработка ППД (поверхностно пластическая деформация) выглаживание шариками и роликами

1. Инструментальные материалы, применимость

1. инструментальные стали (углеродистые, легированные и быстрорежущие);

2. твердые сплавы;

3. минералокерамические материалы;

4. алмазы;

5. абразивные материалы.

Изготовленные из углеродистых инструментальных сталей У10А, У11А, У12А, обладают достаточной твердостью, прочностью и износостойкостью при комнатной температуре, теплостойкость их невелика. При температуре 200 — 250* твердость резко уменьшается. Применяются для изготовления ручных и машинных инструментов, предназначенных для обработки мягких металлов с низкими скоростями резания, таких как напильники, мелкие сверла, развертки, метчики, плашки и др.

стали нормальной производительности: Р18, Р12, Р9, Р6МЗ, Р6М5, Р9М4

стали повышенной производительности: Р9К5, Р10К5Ф5, Р18К5Ф2, Р9Ф5, Р14Ф4, Р18Ф2

Карбиды вольфрама, титана и тантала обладают высокой твердостью, износостойкостью и теплостойкостью. Инструменты, оснащенные твердым сплавом, хорошо сопротивляются истиранию, не теряют своих -режущих свойств при температуре нагрева до 750—1100* С.

Минералокерамический материал. Магний препятствует росту кристаллов во время спекания и является связующим средством.
Минералокерамические материалы изготовляются в форме пластинок и присоединяются к корпусам инструментов механическим путем, приклеиванием или припаиванием.

Алмаз: шлифовальные круги, пасты и порошки для доводочных и притирочных операций. Значительные по размерам кристаллы алмазов применяются для изготовления алмазных резцов, фрез, сверл и других режущих инструментов.

Абразивные инструменты. Твердые и теплоустойчивые зерна абразивного материала с острыми кромками. Подразделяются на естественные и искусственные. Естественне: кварц, наждак, корунд и др. отличаются большой неоднородностью, наличием посторонних примесей

1. Конструкция инструментов.

1. Виды заготовок, методы получения

а) сортовой материал, изготовляемый прокатом, волочением и т.п. из черных металлов и цветных сплавов (прутки круглого, квадратного и шестигранного сечения, трубы, плоский прокат - листы, полосы, ленты).

б) отливки (литые заготовки);

в) поковки и штамповки.

Заготовки из сортового материала. применяется, когда профиль материала соответствует профилю детали. Круглые прутки и трубы применяются для изготовления деталей, имеющих форму тел вращения (осей, валиков, втулок и т.п.).

1. Токарная обработка: кинематика процесса формообразования.

Токарная обработка — это обработка резанием наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей, торцевание, отрезание, снятие фасок, прорезание канавок, нарезание внутренних и наружных резьб. На токарных станках формы деталей ограничен телами вращения, движение инструмента -- в одной плоскости. разнообразие форм используемого инструмента. Вращательное движение заготовки называют главным движением резания, а поступательное движение режущего инструмента — движением подачи.

1. Токарная обработка: инструмент.

Инструменты, применяемые для выполнения этих процессов, называются режущими. При работе на токарных станках используются различные режущие инструменты: резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, резьбонарезные головки и др. Резцы бывают: Проходные – наружная обработка, продольная подача. (ромб) Подрезные – поперечная подача. Поковочные, отрезные – нарезание канавок, Резьбовые – нарезание резьбы, Расточные. Резцы бывают с различной геометрией 27≤ɣ≤93, 27≤ɣ≤93 15≤ɣ≤90. Углы выбирают в зависимости от детали. При использовании на станках с ЧПУ резцы имеют многогранные не перетачиваемые планки

1. Сверлильная обработка: кинематика процесса формообразования.

Сверлильные станки предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий в сплошном материале, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания внутренних резьб, Формообразующими движениями при обработке отверстий являются главное вращательное движение инструмента и поступательное движение подачи инструмента по его оси, иногда подача заготовки.

1. Сверлильная обработка: инструмент. Используют сверла, зенкеры, развертки, метчики и другие инструменты. Сверло используется для первичного формирования отверстия, зенкер для получистовой, развертка для чистовой.

9. Обработка на горизонтально-фрезерных станках: кинематика процесса формообразования.

Во фрезерных станках главным движением является вращение фрезы, а движение подачи — относительное перемещение заготовки и фрезы, стол станка может перемещаться только перпендикулярно или вместе с салазками параллельно оси шпинделя. Фреза, закрепленная с помощью цанги в шпинделе фрезерного станка совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное

1. Обработка на горизонтально-фрезерных станках: инструмент: Применяются торцевые и пальцевые фрезы. Фреза – режущий много лезвийный инструмент в виде тела вращения с зубьями.

1. Обработка на вертикально-фрезерных станках: кинематика процесса
   формообразования.

Главным движением является вращение шпинделя. Стол, на котором

закрепляют заготовку, имеет продольное перемещение по направляющим салазок. Шпиндельная головка смонтирована в верхней части станины и может поворачиваться в вертикальной плоскости.- При этом ось шпинделя можно поворачивать под углом к плоскости рабочего стола

1. Обработка на вертикально-фрезерных станках: инструмент. В большинстве случаев используются дисковые фрезы

2. Классификация систем управления по типу управления. Подразделяются на цикловые (ЦПУ) и числовые (ЧПУ) Главное отличие в виде задания программы, в цифровом (двоичном коде) либо механическом (алгоритм последовательных перемещений рабочих органов) виде.

3. Классификация систем управления по виду централизации. Централизованное (согласованное управление несколькими объектами) и децентрализованное (управление каждым отдельно взятым объектом)

4. Классификация систем управления по наличию обратной связи. Разомкнутая, замкнутая с активной ОС (датчик ОС), адаптивная (датчик ОС + ДСС)

5. Классификация систем управления по технологическим возможностям. 1. Позиционные – программирование координат центров отверстий (сверлильные и координатно – расточные станки)

2. Контурные – программирование центров и перемещений (фрезерные, токарные) 3. Координатно контурные (фрезерные, токарные) 4. Самообучающиеся – сложные системы с ЧПУ с определенным интеллектом.

17. Классификация систем управления по виду программоносителя. ЦПУ: Перфокарты (производительность, точность передачи информации «-» неудобства хранения, не понимание того что написано, ветхость). Перфоленты (дешево, надежность передачи информации удобство хранения «-» ветхость). ЧПУ накопители на магнитных дисках (удобство хранения, точность передачи инф. «-» большой размер считывающих устройств). Накопители на магнитных лентах (компактность, удобство хранения, «-»не высокая скорость считывания). Накопители на магнитных дисках 5.25, 3.5 и т.д

18. Блок-схема системы управления.

19. ЦПУ упорами и конечными переключателями. Возможны две схемы управления с подвижными и не подвижными переключателями (контактные и бесконтактные, электромагнитные и емкостные). Нельзя обрабатывать криволинейные детали.

20. ЦПУ копирами. Делятся на: 1. С жесткой связью. 2. Со следящим приводом. «-» Ограниченные по сложности профиля детали

21. ЦПУ кулачками. Бывают 3 видов: 1.∑tixx=∑tipx 2. ∑tixx≠∑tipx 3. ∑tixx=∑t1ipx, ∑t2ixx≠∑t2ipx

22. ЦПУ штекерными коммутаторами.

23. Особенности приводов станков с ЧПУ. В приводе главного движения устанавливается двигатель с тиристорным преобразователем. При этом частота вращения двигателя зависит от частоты питающего напряжения. Так же существует коробка передач. Вспомогательное движение осуществляется от шагового двигателя вращающего ходовой винт. Связь между приводом главного движения и приводом подач электронная через ЧПУ

24. Требования, предъявляемые к АСУС

25. Блок-схема процесса управления станком

26. Классификация АСУС по степени централизации

27. Классификация АСУС по виду связи

1. Классификация АСУС по виду программоносителя

2. СУ копирами +

3. СУ кулачками

4. СУ коммутаторами

5. СУ КП и упорами

6. СУ ПК и ПЛ. Подготовка УП для СЦПУ.

7. Классификация систем числового программного управления металлорежущими станками. Ф1 – позиционные. Возможность вести обработку на сверлильных и координатнорасточных станках. По упорам переключателей, программирование по точкам. Ф2 – контурные (токарные фрезерные станки) применяется в сварочном производстве – перемещение осуществляется по контуру. Ф3 – позиционно контурные (комбинированные) фрезерные токарные, сварочные работы. Ф4 – адаптивные СУ (самообучаемые) сами пишут программу

8. Виды систем ЧПУ станками в зависимости от командного сигнала. Аналоговый сигнал – доступность, простота, дешевизна. «-» потеря сигнала на расстоянии, плохая точность передачи. Амплитудно модулируемый – на вход подается опорный сигнал. Повышенная точность передачи информации, большее расстояние передачи. «-» высокая стоимость модулятор/демодулятор. Фазорегулируемый сигнал. Дискретно счетно импульсный

9. Контурные системы ЧПУ

10. Интерполяция по принципу ЦДА (Цифровой Дифференциальный Анализатор)

11. Интерполяция по Оценочной Функции (ОФ)

12. Принципиальная схема ЦДА. РС – реверсивный счетчик, См – сумматор, УУ – устройство умножения, УВП – устройство выделения перемещения. По первому импульсу рабочей частоты (х.у) поступает в устройство умножения, где перемножается на Δх, произведение записывается в сумматор. По заднему фронту импульса в реверсивном счетчике координируется текущая ордината. По следующему импульсу в содержимое РС поступает в УУ, перемножается с Δх и произведение подается в сумматор. Где складывается с имеющимся там значением. Импульс переполнения См подается в устройство перемещения, который служит для согласования аппаратной и станочной систем. Импульс переполнения подается на электродвигатель, станок отрабатывает перемещение.

13. ЛИ по ОФ с поочередным шагом. По сигналу предварительной остановки триггеры (Т1, Т2) обнуляются и закрывают ключи U1, U2, U4. В сумматор (См) заносится положительный потенциал, в регистр 2 заносится Δу в дополнительном коде. В счетчики 1 и 2 заносятся требуемые изменения по координате х и у в дополнительных кодах, по сигналу пуск тригерры перебрасываются в единичное состояние и открывают ключи U1 и U2, а так же ключ U4 через который импульсы опорной частоты поступают на вход интерполятора. Т.к в сумматоре была 1 она инвертируется и закрывает ключ U2. Проинвертировавшись в элементе H1 открывается ключ U1 через него импульс опорной частоты идет на выход по координате х в элементе задержки Зд2 и на вход счетчика СЧ4 в нем определяется оставшаяся величина перемещения по оси х. по заднему фронту выходной импульс элемента ЗД2 открывает U2 и содержимое регистра Р2 подается в сумматор, где высчитывается новое значение оценочной функции. Ключ U2 открывает и закрывает ключ U1 импульс опорной частоты проходит на выход по координате у, поступает в ЗД1 открывает PU1и его содержимое попадает в сумматор где высчитывается очередное значение функции. Так происходит до переполнения одного из сумматоров. Импульс переполнения закрывает соответствующий триггер а тот свой ключ. При переполнении второго счетчика закрывается второй триггер и ключ, а так же ключ U4. Достигается конечная точка траектории. Погрешность перемещения зависит от станочной дискретности по осям х и у

14. ЛИ по ОФ с принудительным шагом

15. КИ по ОФ

16. ЛИ на ЦДА

17. КИ на ЦДА

18. Написать уравнение ОФ КИ для 2 шагов по X и 2 по шагов Y

19. Написать уравнение ОФ ЛИ для 2 шагов по X и 2 по шагов Y

20. Написать уравнение ОФ ЛИ с ирин. шагом для 2 шагов no X и 2 по шагов Y