metod_15.03.04_atppp_tsa.up3_2016 (Методические документы)

МИНОБРНАУКИ РОССИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегообразования«Московский технологический университет»МИРЭАСОГЛАСОВАНОУТВЕРЖДАЮУчебно-методический советДиректор Института информационныхИнститута информационных технологийтехнологий____________________«____» ______________ 2016 г.____________________А.С.

Зуев«____» ______________ 2016 г.Техническое средства автоматизацииУчебно-методическое пособиеНаправление подготовки:15.03.04«Автоматизация технологических процессов и производств»Профиль подготовки:«Автоматизация технологических процессов и производств впромышленности»Составитель:Д.т.н., профессор Лизогуб В. А.Москва 20161АннотацияУчебно-методическое пособие предназначено для бакалавров длявыполнения лабораторных работ по направлениям: 15.03.04 – Автоматизациятехнологических процессов и производств.Пособие содержит описание лабораторных работ и методику их выполнения.Пособие помогает студентам глубже изучить станочное оборудование широкоиспользуемое на машиностроительных и приборостроительных производствах.Изучается конструкция, кинематика и кинематическая наладкауниверсального токарно- винторезного станка мод.

16К20, шпиндельной бабкитокарного станка с ЧПУ АТПР 2М12, токарного станка с ЧПУ мод. ТПК 125В,зубодолбёжных полуавтоматов мод. 5В12 и мод.5М14, зубофрезерногополуавтомата мод. 5Д32.2СодержаниеЛабораторная работа №1Назначение, конструкция и кинематическая наладка токарно-винторезногостанка 16К203Лабораторная работа №2Ознакомление с конструкцией, кинематикой и наладка передней бабкитокарного станка с ЧПУ АТПР 2М12СН110Лабораторная работа №3Назначение, конструкция и наладка токарного станка с ЧПУ ТПК-125В 20Лабораторная работа № 4Назначение, конструкция и наладка зубодолбежного станка мод.

5В12 24Лабораторная работа № 5 (практическая работа)Назначение, конструкция и наладка зубодолбёжного станка мод. 5М14 29Лабораторная работа №6 (практическая работа)Назначение, конструкция и наладка зубофрезерного станка мод. 5Д32 34Лабораторная работа №1Назначение, конструкция и кинематическая наладка токарновинторезного станка 16К201. Цель работыИзучение конструкции и кинематики станка и приобретение навыков настройкитокарно-винторезного станка.2.Содержание работы2.1Изучение конструкции и кинематической схемы токарно-винторезного станкамод.16К20.2.2 Наладка станка на нарезание резьбы.2.3Оформление отчёта по лабораторной работе.3. Конструкция и кинематика токарно-винторезного станка мод.16К20Токарно-винторезный станок мод.16К20 серийно выпускался заводом «Красныйпролетарий» более 20 лет и является базовым для создания станков мод.

16А20Ф3,16К20Т1, МК6801, 1К625Д, МК6056М, МК6057МГ, МК6058МГ. Рязанский станкозаводвыпускает токарные станки мод. 16Р25П, 16М30Ф31, 16К40, 1М63П, 1Н65 и др.Отечественная промышленная группа «АСВ-ТЕХНИКА» выпускает универсальные3токарные станки мод. ТШЗ-01, ТВ-7М, 250 ИТВМ.01, УТ16ПМ, SAМАТ-400SV, SAMAT400MV, 1В62Г, СА500С100, 1М63Н-3 и другие.

Витебский станкозавод «BICTAH»выпускает токарные станки мод. 16ВТ20П-21, 16ВТ20П-22, ВСТ-625-21-CNC2 и др.Токарные станки предназначены для обработки цилиндрических, конических,фасонных наружных и внутренних поверхностей резцами, свёрлами, зенкерами,развёртками; нарезания различных резьб резцами, метчиками, плашками; навиванияпружин и многих других работ.Внешний вид станка 16К20 показан на рис. 1, а кинематическая схема на рис. 2.Основные узлы станка.

Станина 1 на ней смонтированы все узлы станка. Станинаотлита из чугуна или синтеграна. Передняя бабка 2 содержит шпиндельный узел икоробку скоростей, предназначенную для изменения частот вращения и направлениявращения шпинделя с заготовкой.Коробка передач 3 предназначена для изменения скорости подачи суппорта. Понаправляющим станины в продольном направлении перемещается фартук 5.

Понаправляющим фартука перемещается в поперечном направлении суппорт 4, накотором установлен резцедержатель 8. В резцедержателе закрепляются инструменты(резцы). Справа на направляющих станины установлена задняя бабка 6. В пинолизадней бабки устанавливаются осевые инструменты (свёрла, зенкеры, развёртки,метчики в патронах); перемещение пиноли сообщает им движение подачи. В пинолизадней бабки можно устанавливать центр для поддержания концов длинных заготовокдля увеличения их жёсткости. Электродвигатель главного движения Э1 установлен восновании 7 и закрыт кожухом.4Рис.1 Общий вид станка 16К203.1 Привод главного движения.Главным движением в станке является вращение шпинделя с заготовкой,которое он получает от электродвигателя Э1 через клиноремённую передачу икоробку скоростей рис.2.На первом валу коробки со шкивом Ф 268 установлена многодисковаяфрикционная муфта М1 , при включении которой влево (рис.

2) количествоскоростей прямого вращения – 24. При включении муфты М1 вправоколичество скоростей обратного вращения – 12. Условие конечных переменныхцепи главного движения – вращения шпинделя с заготовкойnэ1 → nшп об/мин.Одно из уравнений кинематического баланса цепи главного движения от 3го вала на шпиндельоб/мин. шпинд5Рис.2 Кинематическая схема токарно-винторезного станка мод.16К20.6Одно из уравнений кинематического баланса через перебороб/мин.

шпиндФормула настройки:,где,где V- скорость резания; d – диаметр обрабатываемой поверхности.Полученное передаточное отношение коробки скоростей соответствуетопределенной частоте вращения шпинделя, устанавливаемой рукоятками,находящимися на передней панели коробки скоростей и связанными спередвижными блоками колес коробки и должно соответствовать повозможности ближе к скорости резания V.3.2 Привод подачОн обеспечивает движение фартука и с ним суппорта. На универсальныхстанках подачу задают в миллиметрах перемещения на один оборот шпинделя,так как привод подач осуществляется от шпинделя.Механизм подачи включает в себя четыре кинематические цепи: продольной ипоперечной подачи, винторезную цепь и цепь ускоренных перемещенийсуппорта.3.2.1 Продольная подача суппорта с фартуком осуществляется через ходовойвалик, фартук и тяговое устройство зубчатое колесо-рейка.Расчетные переменные цепи продольной подачи:1об. шп.→Sопрод, мм/об.Уравнение кинетического баланса цепи продольной подачи:1об.

шп. * iпз * iсм * iкп * Iф *π* m* z = Sо прод , мм/об.,где iпз. – передаточное отношение промежуточного звена от шпинделя кгитаре;iсм – передаточное отношение гитары сменных колёс;iкп – передаточные отношения коробки подач;iф – передаточное отношение фартука;m и z – модуль и число зубьев зубчатого колеса, соединённого с рейкой.Требуемая подача устанавливается рукоятками, находящимися напередней панели коробки подач и связанными с передвижными блоками колес.73.2.2 Поперечная подача суппорта осуществляется через ходовой валик,фартук и тяговое устройство винт-гайка с шагом Рх.в.=5 мм. Расчётныеперемещения цепи поперечной подачи :1 об.шп.→ Sпоп, мм/обУправление кинематического баланса цепи поперечной подачи:1 об.шп.*iпз*iсм*iкп*iф*Pх.в.поп =S о поп,где Pх.в.поп = 5 мм – шаг ходового винта поперечной подачи.3.2.4.

Цепь ускоренных перемещений суппорта (вспомогательноеперемещение) осуществляется от отдельного электродвигателя Э2 черезклиноременную передачу, ходовой валик, который будет быстро вращаться имеханизм фартука.3.3. Наладка станка на нарезание точной резьбыДля нарезания резьбы повышенной точности или с нестандартным шагомвключают муфты М2 и М5 в коробке подач. Тогда движение идёт от гитарысменных зубчатых колес на ходовой винт с Рхв=12мм, минуя коробку подач(рис.3).Рис.3 Винторезная цепь станкаДля настройки станка на нарезание резьбы необходимо связатьвращение шпинделя с заготовкой с продольным перемещением суппорта срезьбовым резцом8Расчетные перемещения1об.шп—> Рн.р.где Р н.р.

- шаг нарезаемой резьбы.3.3.1 Нарезание метрической резьбыУравнение кинематического баланса винторезной цепи,Формула настройки гитары для нарезания метрической резьбыПри нарезании дюймовой, модульной и питчевой резьб необходимовыразить шаг нарезаемой резьбы и шаг винта станка в одних единицахизмерения.3.3.2 Нарезание дюймовой резьбыДюймовая резьба задаётся не шагом, а числом ниток k на один дюйм1дюйм (1’) = 25,4 мм или 1’=тогдаРн.р =мм.Формула настройки для нарезания дюймовой резьбы:3.3.3 Нарезание модульной резьбыммгде– принимаем =тогдаГде m - модуль резьбы, мм,3.3.4 Нарезание питчевой резьбыгде р- питч нарезаемой резьбы.Формула настройки гитары для нарезания питчевой резьбы:93.3.5 По полученному передаточному отношению подобратьсменные зубчатые колёса гитары из имеющегося набора. Проверитьгитару на сцепляемость по условию:К станку прилагается набор сменных колес:с числами зубьев, кратными "4": 20, 24, 28,32 и т.д.

до 100 и колесо 120,с числами зубьев, кратными "5”: 20, 25, 30, 35 и т.д. до 100;специальные зубчатые колеса от z = 33 и с z=1274. Приборы и принадлежностиОправка, закреплённая в патроне или центрах; резец резьбовой; дляучебных целей в резцедержателе вместо резца установить карандаш, а наоправку навернуть и прикрепись лист бумаги; резьбовой шаблон илиштангенциркуль, линейка).5. Порядок выполнения работы5.1 Изучить конструкцию и кинематику станка.5.2. Вычертить схему винторезной цепи станка.5.3. Составить расчётные перемещения винторезной цепи.5.4.

Составить уравнение кинематического баланса винторезной цепи ивывести гитару.5.5. Рассчитать гитару сменных колес по заданному преподавателемварианту (табл.1)Таблица 1Варианты:Нарезаемая резьбаМетрическаярезьба,Рнр,ммДюймовая резьба kколичество ниток на дюймМодульная резьба(модульm в мм)123456789102,566,5733,544,5 55,56978103124560,511,522,533,544,5 55.5.1. Написать формулы настройки винторезной цепи для нарезания:метрической резьбы;дюймовой резьбы;модульной резьбы.105.5.2.

По полученному передаточному отношению подобрать сменныезубчатые колёса гитары из имеющегося набора (см. пункт 3.3.5)5.6. Подобранные сменные колёса гитары проверить на сцепляемость(см. пункт 3.3.5 ).6.Произвести нарезание резьбы на станке.Для этого необходимо:6.1. Установить в гитару подобранные сменные колёса.6.2. На оправку, зажатую в патроне, навернуть и прикрепить бумагу.6.3. В резцедержатель по центру заготовки установить карандаш.6.4. Нанести карандашом на вращающейся оправке винтовую линию.6.5.

Произвести измерение нарезанного шага Рн.р. винтовой линии.6.6. Результаты сравнить с расчетными и занести в отчёт по лабораторнойработе.6.7. Оформить отчет.Лабораторная работа №2Ознакомление с конструкцией, кинематикой и наладкой передней бабкитокарного станка с ЧПУ АТПР 2М12СН11. Цель работыИзучение конструкции и кинематики передней бабки станка и наладкаоднопарной гитары бабки для расширения диапазона частот вращенияшпинделя. Изучение конструкций передних бабок (шпиндельных бабок)некоторых токарных станков с ЧПУ.2. Содержание работы2.1 Изучение устройства и кинематики передней бабки.2.2 Изучение составления уравнения кинематического баланса и подборгитары.2.3 Изучение конструкций передних бабок других токарных станков с ЧПУ.2.4 Оформление отчёта.3. Конструкция и кинематика передней бабки.Передняя бабка и выполненный в ней шпиндельный узел являетсяпоследним звеном кинематической цепи привода главного движения.Привод главного движения (см.