Курсовая работа: ГПМ на базе 4-х осевого многоцелевого станка для изготовления детали фланец

ГПМ на базе 4-х осевого многоцелевого станка для изготовления детали фланец
Руководитель: Мещерякова Вера Борисовна
I. Тема проекта:
ГПМ на базе 4-х осевого многоцелевого станка для изготовления детали фланец
II. Техническое задание: На основе анализа номенклатуры типовых обрабатываемых
деталей обосновать разработку ГПМ и выбрать систему ЧПУ для его управления.
Характеристики типовой детали " Фланец ": габаритные размеры- 130х125х60 мм;
квалитет точности -
7 ; шероховатость- 1,25 ; материал - Д16Т, СТ40х, ВТ5 .
III. Объем и содержание проекта.
План пояснительной записки:
1. Чертеж детали " Фланец ".
2. Обзор и анализ номенклатуры типовых обрабатываемых деталей.
3. Принципиальная схема проектируемого ГПМ.
4. Расчет и обоснование диапазона частот вращения шпинделя и пределов подач рабочих
органов ГПМ по наиболее и наименее нагруженным технологическим переходам для
обработки поверхностей типовой детали " Фланец ".
5. Расчет мощности и выбор электродвигателей рабочих органов ГПМ.
6. Задачи и функции, решаемые выбираемой СЧПУ на проектируемом ГПМ с указанием
номенклатуры обменных сигналов.
7. Технологическая задача СЧПУ.
8. Расчет количества входных выходных управляющих сигналов.
9. Основные технические характеристики проектируемого ГПМ.
10 Обоснование архитектурного решения построения СЧПУ и описание блок-схемы.
11. Терминальная задача выбираемой СЧПУ.
12. Диагностическая задача СЧПУ.
13. Технические характеристики СЧПУ.
14. Расчетно-технологическая карта изготовления детали, автоматизированное или
диалоговое программирование при подготовке УП.
Графическая часть:
1. Технологические возможности проектируемого ГПМ – лист (ов).
2. Функционально-кинематическая схема ГПМ – лист (ов).
3. Технологическая задача, решаемая выбранной СЧПУ – лист (ов).
4. Блок-схема выбранной СЧПУ – лист (ов).
5. Исследовательская часть – лист (ов).

Расчет мощностей и выбор двигателей приводов подач ГПМ
В приводах подачи станков с ЧПУ используются электрический,
электрогидравлический, гидравлический и пневматический следящие
приводы. Но наиболее широкое распространение получил электрический
следящий привод подачи, который обеспечивает удобство регулирования
скорости в широком диапазоне с высокой точностью и быстродействием. В
состав следящего электропривода конструктивно входят электродвигатель,
силовой преобразователь (питающий электродвигатель), регуляторы,
обеспечивающие требуемое качество регулирования, механические элементы
привода, измерительные преобразователи систем обратной связи.
Определение длины ходового винта
L≈
7.1.1. ИП для контроля точности элементов ТС перед процессом обработки
Контроль наличия заготовки и определение ее размеров осуществляют при
помощи контактного измерительного щупа, установленного во фрезерном
шпинделе станка.
В настоящее время на рынке представлено несколько видов измерительных
щупов. Фирма Renishaw предлагает следующие варианты конструктивного
исполнения измерительных щупов:
• резистивные контактные датчики с механической системой
срабатывания
Три стержня, расположенные друг от друга на одинаковом расстоянии,
опираются на шесть шариков из карбида вольфрама, обеспечивающих шесть точек
контакта в системе точного базирования. Электрическая цепь формируется
42
посредством данных контактов. Подпружиненный механизм позволяет щупу
отклоняться при соприкосновении с поверхностью детали и возвращаться в
исходное положение в пределах 1 мкм, когда щуп отрывается от поверхности
(контакт отсутствует).
Под нагрузкой пружины создаются пятна контакта, через которые протекает
электрический ток. Противодействующие силы в механизме датчика приводят к
уменьшению некоторых пятен контакта, вследствие чего повышается
сопротивление таких элементов.
При контакте (соприкосновении) с деталью переменная сила, воздействующая на
пятно контакта, измеряется как изменение в электрическом сопротивлении. Когда
сопротивление превышает некоторое пороговое значение, на выходе датчика
подается сигнал о срабатывании.
Ниже представлены этапы генерации сигналов срабатывания в системе точного
базирования на основе данного
кинематического принципа. Повторяющийся возврат механизма в исходное
положение играет ключевую роль для
данного процесса и принципиально важен для надежной метрологии.
• тензодатчики
43
Тензометрические датчики размещаются на тщательно спроектированных
элементах, установленных в конструкции датчика, но отдельно от кинематического
механизма. датчики расположены таким образом, чтобы определять все усилия на
щупе.
При достижении порогового значения в любом направлении возникает сигнал
срабатывания под воздействием гораздо более слабых сил, чем силы, требуемые для
срабатывания обычного датчика. В датчиках для возврата в исходное положение
по-прежнему используется кинематический механизм. Такая система гарантирует
повторное возвращение в исходное положение и играет ключевую роль в
обеспечении точности результатов измерений.
• сканирующ