Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (831033), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

п.).481.Общие сведения и Т<.Uнематика станковДвижение продольной подачи стола описывается уравнениемп6Р= Vsпp'где п 6 -регулируемая частота вращения вала электродвигателя Мб; Р -ходового винта движения продольной подачи стола, Р= 12мм;v Sпр-шагско-рость продольной подачи стола, мм/мин.Скорость Vsпp можно вычислить по оборотной подачерекомендуемой подаче на один зубVsпргде z-=число зубьев фрезы, а пФР-S0(мм/об) или поSz (мм/зуб):So пфр= Szz пфр,частота вращения фрезы.Аналогично можно записать уравнения баланса других кинематическихцепей подач.Таким образом, особенностью кинематических схем станков с ЧПУ явля­ется полная автономность кинематических цепей по каждой координате пе­ремещений.Контрольные вопросы1.

По каким признакам классифицируют металлорежущие станки?2. Из чего состоит обозначение модели станков серийного выпуска?При­ведите примеры.3. Какие классы точности станков вы знаете?4. Как по обозначению модели отличить станокс ручным управлением отстанка, имеющего программное управление?5.Чем отличается главное движение от движения подачи? Приведитепримеры станков, у которых главное движение прямолинейное.6.Как обозначают и в каких единицах измеряют подачу и скорость пода­7.Что называется передаточным отношением кинематической пары и какчи?его вычисляют для различных пар?8.

Чемотличается многоцелевой станок от станка с ЧПУ?2. ПРОЕКТИРОВАНИЕСТАНКОВ2.1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯСТАНКОВ С ЧПУСтанки, станочные модули, станочные системы являются элементамитехнологической системы, под которой следует понимать совокупностьфункциональновзаимосвязанныхсредствтехнологическогооснащения,предметов производства и исполнителей для осуществления в регламентиро­ванныхусловияхпроизводствазаданныхтехнологическихпроцессовилиопераций.

Ядром технологической системы является станок, обеспечиваю­щий точность перемещения формообразующих узлов. Станок, его техниче­ский уровень и совершенство узлов и механизмов определяют эффективностьвзаимодействия всех элементов технологической системы. Конструкции икомпоновки станков чрезвычайно разнообразны, однако все они содержаттиповые подсистемы, узлы, механизмы и элементы.Структурная схема станка (рис.2.1)включает систему управления сприводами рабочих органов и несущую систему: формообразующие узлы,механизмы вспомогательных функций и корпусные детали. Станок входит встаночный модуль, включающий системы верхнего уровня: управления, ин­струментальную, транспортную и складирования.Исполнительные движения в станке-это движения инструмента и заго­товки, необходимые для осуществления полного цикла обработки, т.

е. фор­мообразования и вспомогательные. Первые связаны с непосредственнымосуществлением процесса резания, вторые необходимы для транспортировкизаготовок и инструмента в позицию обработки.На рис.2.2приведен пример компоновки агрегатного станка, состоящегоиз унифицированных узлов.Формообразующие узлы составляют многошпиндельная коробказерная бабка7исиловые столы6, 8.9,фре­Кроме движения формообразования си­ловые столы осуществляют и вспомогательные движения. Корпусные деталипредставлены станинами1-5и корпусами коробки9и бабки7.Системауправления цикловая, включает приводы столов и шпинделей. Станок можетбыть встроен в автоматическую линию, состоящую из агрегатных станков.В станках с ЧПУ, где перемещения рабочих органов не превышают3 м,вмеханизмах приводов подач применяют IIIВП.Существует два типа конструкций ШВП: вращающийся винт в сочетаниис перемещающейся гайкой и вращающаяся гайка и винт, перемещающийсявместе с рабочим органом станка.

Наиболее распространенной в приводахподач является первая конструкция.СистемаСистемаМеханизмы приводаПриводуправлениярабочих органовуправления1Механизмы вспомогательных функцийФормообразующие узлыгl---,:,:~:з ~О)~~u rot::[~система~gu>-. е оg~t::[~~р. cQ~u'-'о.,,cQ <=:ор.~ ~<=:с::О)Р.,оf-<uм:,::s:до:мт1f-<:,:IJ.)о:"'~о:rО)f-<~t::\Оа.:s:"'О):оt:;О)о:u~о:оIJ.):о~~roо,::а жо:р.~~u о:\О \Оо оо::s:t;;а; хО) оgtrf-<:,;:u:i ~1т1i :,;:;;i ~:s: f='"'~ ~оcQЕ,lО)=ес:::; t::>,~оО)мf-< р. f0 OJ Оо:s::,:о::,: :,: :,:тО):,;::,:р.

о~ cQ~: '~~ Q) Е--"~ ~ g,5Транспортнаяt:;тО)-.J> оro ,-.._t:;~ t:; !::,-.._.,,>-.системат~·~:оИнструментальнаяг==:~1:,;:uт1о§g<1.):s:a'j;;j~тНесущая системаСистемаскладирования~"Т"ТНеподвижные корпусныеПодвижные корпусныедетали (станина, основание,детали (суппорт, стол, траверса,стойка, коробка)ползун, блок)СтанокСтаночный модуль[Рис.2.1. Структурная схема станка и станочного модуляiФундамент]2.1.51Особенности проектирования станков с ЧПУ(])• •• Q)•• •~~Рис.2.2.

Агрегатный станок, состоящий из унифицированных узлов:1-вертикальная станина (стойка);станины;4-средняя станина;фрезерная бабка;8 -6-2 -станина-подставка;3, 5 -боковыестол силовой электромеханический;стол силовой гидравлический;9-7-многошпиндельнаякоробка на упорном угольникеШВП осуществляют точные линейные перемещения при движениях по­дач в металлорежущих станках и других технологических машинах.

Их при­менение позволяет создать экономичные, высокопроизводительные и надеж­ные конструкции с высоким КПД.Шариковый винтовой механизм (рис.2.3,а) состоит из вала1стальнойконструкции с резьбой, имеющей арочный или полукруглый профиль. Про­филь гайки2идентичен профилю винта. В винтовых канавках винта и гайкирасположены шарикивдоль канала.3,которые вращаются как сателлиты и перемещаются522.2Проектирование станков3баРис.а-2.3. Шариковый винтовой механизм:общий вид; б -каналы возврата шариковРезьба гайки состоит из отдельных спиральных контуров (витков), числокоторых зависит от размеров винта и передаваемой нагрузки. Шарики, со­держащиеся в каждом из этих контуров,канале (рис.2.3,циркулируют всоответствующемб), по которому возвращаются в исходное положение послетого, как прошли по всей окружности контура.Преимущества ШВП: высокие точность и осевая жесткость, плавностьхода при низких и высоких частотах вращения винта, высокий КПД, малыйкрутящий момент, высокая чувствительность к микроперемещениям, безза­зорность, высокая износостойкость, незначительный уход в процессе эксплу­атации; недостатки-отсутствие самоторможения, сложность изготовления,низкий коэффициент демпфирования, необходимость надежной защиты отзагрязнения.Опоры винтов ШВП в приводах подач станков с ЧПУ обычно роликовые(рис.2.4).Предварительный натяг в опоре регулируют гайкойной втулкой2,3и проставоч­длину которой выбирают в зависимости от суммарной длиныупорных подшипников и бурта1.Длина проставочной втулки меньше длиныэтого комплекта на регулировочный зазор Л.

Во избежание перегрузки упор­ных подшипников вследствие деформации втулки2при затягивании гайкирекомендуется определить момент трения холостого хода.1 2Рис.32.4. Конструктивная схема опоры винта с упор­ными роликовыми подшипниками32.1.53Особенности проектирования станков с ЧПУЭтапы проектирования и освоения новых станков следующие: техниче­ское задание, техническое предложение, эскизный проект, технический про­ект, рабочая документация, опытный образец, промышленная серия. Харак­терными признаками проектирования станка как сложной системы являетсямноговариантность и итерационность. Для уменьшения многовариантостипроектирования используют модульно-агрегатный принцип конструированиястанков.

Итерационность предполагает уточнение результатов проектирова­ния на предыдущих этапах по результатам последующих этапов.Техн,ическое задан,ие определяет те новые качества, которыми должен об­ладать проектируемый станок. На этапе техн,ического предложен,ия разраба­тываются дополнительные или уточняющие требования к станку (техниче­ская характеристика, показатели качества и т. д.), которые не могли быть ука­заны в техническом задании. Эскизн,ый проект служит для установленияпринципиальных (конструкторских, схемных и др.) решений, дающих общеепредставление о принципе работы и устройстве станка.

Техн,ический проектразрабатывают на основе предыдущих этапов проектирования для выявленияокончательных технических решений, дающих полное представление о кон­струкции станка. Рабочую докумен,тацию (рабочие чертежи всех ориги­нальных деталей) разрабатывают по утвержденному техническому проектув соответствии с требованиями стандартов, действующих на заводе-изгото­вителе технологических процессов и используемого оборудования. Опыт­н,ый образец изготовляют в целях проверки и испытания нового станка ивнесения необходимых изменений в конструкторскую и технологическуюдокументацию.

В ряде случаев перед серийным производством выпускаютустановочную серию для проверки работоспособности станка в производ­ственных условиях.Техн,ический уровен,ь стан,ков определяется как совокупность свойств,включающихпоказателифункциональногоназначения,общественно­полезного эффекта, уровня всех видов затрат, а также потребительских иэкономических характеристик.Показателин,азн,ачен,ияхарактеризуюттехнологическиевозможностистанка и его приспособленность к обработке заготовок определенных разме­ров и массы, возможность применения на станке инструмента определенногоразмера, производительность и точность обработки, энергопотребление и т.

д.Показатели н,адежн,ости определяются безотказностью, долговечностью, ре­монтопригодностью и сохраняемостью станка, т. е. теми свойствами, от ко­торых во многом зависит эффективность использования станка потребите­лем. Показатели экон,омн,ого использован,ия материалов и электроэн,ергиихарактеризуют экономичность расхода материалов при производстве станка иэкономичность расхода электроэнергии при его эксплуатации. Эргон,омиче­ские показатели оценивают соответствие станка физическим возможностямчеловека и приспособленностью станка к условиям эксплуатации с учетомтребований санитарных норм.

Показатели техн,ологичн,ости характеризуют542.Проектирование станковтрудоемкость изготовления станка. Показатели стандартизации и унифика­ции определяют исходя из коэффициента применяемости стандартных дета­лей и унифицированных узлов, что влияет на ремонтопригодность станка иэкономичность его изготовления. К патенто-правовым показателям относят­ся показатели патентной чистоты и патентной защиты.

Показатели безопас­ности характеризуют обеспечение защиты оператора, находящегося в зоневозможной опасности.2.2. КРИТЕРИИ Р АБОТОСПОСОБПОСТИ СТАНКОВОсновной задачей при проектировании станка является создание работо­способной конструкции, в которой значения всех выходных параметров соот­ветствуют нормативно-технической документации, т. е. заданным показателямкачества станка. На изменение соответствующих показателей качества станкавлияет скорость процессов, действующих на его узлы и механизмы (рис.2.5).Выходные параметры, определяющиеточность и производительность обработкиf.---,....-Металлорежущий станок.Критерии работоспособности:геометрическая точность, жесткость,виброустойчивость, теплостойкость,г-износостойкость и т.

Характеристики

Список файлов книги