Реферат: Станки с программным управлением

СОДЕРЖАНИЕКУРСОВОГО ПРОЕКТА

Название раздела

Стр

Общая часть

1.1.

Перспективы применения станков с ПУ и ПР в металлообрабатывающем производстве

1.2.

Назначение и область применения станка

1.3.

Основные технические характеристики станка.

1.4.

Основные технические характеристики УЧПУ

Эксплутационно – конструкторская часть

2.1.

Состав станка, присоединительные места для установки инструмента и зажимов приспособления

2.2.

Система смазки станка, периодичность, материалы /карта смазки/

2.3.

Сборочная единица /коробка скоростей/, назначение

2.3.1.

Описание устройства и работы узла

2.3.2.

Возникновение неисправностей, причины их возникновения и методы их устранения

2.3.3.

Возможные конструкционные изменения узла, направленные на повышение точности, надежности и долговечности

2.3.4.

Кинематические, силовые, прочностные и другие технологические расчеты

2.3.5.

Регулировка и наладка узла

2.4.

Спецификация

1.1. Перспективы применения станков с ЧПУ и ПР вметаллообрабатывающем производстве.

В настоящеевремя станки с программным управлением (ПУ) и промышленные роботы (ПР) нашлиширокое применение. Внедрение станков с ЧПУ является одним из главныхнаправлений автоматизации средне- и мелкосерийного производства.

В станках сЧПУ сочетается гибкость универсального оборудования с точностью ипроизводительностью станка-автомата. В результате внедрения станков с ЧПУпроисходит повышение производительности труда, создаются условия длямногостаночного обслуживания. Подготовка производства переносится в сферуинженерного труда, сокращаются её сроки, упрощается переход на новый видизделия вследствие заблаговременной подготовки программы, что имеет большоезначение в условиях рыночной экономики.

На станках сПУ целесообразно изготовлять детали сложной конфигурации, при обработке которыхнеобходимо перемещение рабочих органов по нескольким координатам одновременно,а также детали с большим количеством переходов обработки. На этих станках можноизготовлять детали, конструкция которых часто видоизменяется.

Применениестанков с ЧПУ и ПР позволяют решить ряд социальных проблем:

·

улучшение условий трударабочих-станочников;

·

значительно уменьшить долютяжелого ручного труда.

Опытэксплуатации станков с ЧПУ выявляет следующие преимущества:

1)

снижение требований к квалификации оператора-станочника;

2)

упрощение и сокращение количества технологической оснастки;

3)

повышение производительности станков.

Тенденцииразвития станков с ЧПУ:

создание УЧПУ с применением микро-ЭВМ намикропроцессорах, применение в электроавтоматике станка с ЧПУ микроэлектроники,введение в систему станка диагностических устройств;

широкое внедрение автоматизированныхсамоприспосабливающихся (адаптивных) устройств, обеспечивающих оптимизациюуправления и обработки деталей;

создание УЧПУ, управляющих как отдельнымистанками, так и группой станков. Управление от ЭВМ комплекта станков и роботов,складов, транспортных линий и контрольных устройств, обеспечивающих коррекциюпогрешностей станков, планирование и контроль за работой производственногоучастка;

внедрение автоматизированных приводов сбольшим диапазоном бесступенчатого регулирования частоты вращения шпинделя иприменение более совершенных преобразователей и двигателей.

Станки дляединичного и мелкосерийного производства оснащены в основном УЧПУ с оперативнымПУ. В этом случае работа на станке может осуществляться без заранееподготовленной управляющей программы, которую оператор или наладчик создаютнепосредственно на рабочем месте, используя кнопки, клавиши и переключатели.Программу запоминает УЧПУ, а затем многократно воспроизводит.

Вкрупносерийном производстве станки с ЧПУ компонуют в гибкие производственныесистемы (ГПС), гибкие производственные линии (ГПЛ) и участки (ГАУ). При этомстанки должны иметь характерные черты, позволяющие встраивать из в ГПС, их УПУдолжны общаться, то есть передавать и получать информацию с ЭВМ более высокогоранга, а сами станки должны обладать свойствами автоматизированной переналадкипри обработке деталей широкой номенклатуры.

1.2. Назначение и область применения станка.

Токарный станок с оперативнойсистемой управления предназначен для механической обработки деталей телвращения в полуавтоматическом цикле.

Станок может не пользоваться при обработке различныхдеталей из различных материалов таких как жаропрочные, легированные,алюминиевые и магниевые сплавы, а также для обработки стали и чугуна.Выполняемые операции на станке разнообразны контурное точение, растачивание,подрезка торцов, сверление осевых отверстий деталей, обработки поковок,нарезания различных резьб, как наружных так и внутренних с различным шагом(включая с увеличивающем и уменьшающем шагом), а также поперечные резьбы.

Обработка ведется по программе, заложенной в память системы с пультауправления, с магнитной ленты или ЭВМ, а также из библиотеки управляющихпрограмм в энергонезависимой памяти устройства ЧПУ.

Токарный станок с ЧПУ имеет жесткое литое основание. На нем установленастанина, электродвигатель главного движения, стамухи смазки направляющихкаретки к шпиндельной бабке. Станина станка имеет коробчатую форму споперечными ребрами П – образногопрофиля и закаленные шлифованные направляющие. На станине станкаустанавливаются шпиндельная бабка, каретка, приводы продольной подачи и задняябабка.

Для базирования каретки на станке передняя направляющая имеет форму неравномерной призмы, задняя направляющая плоская. Задняя бабка базируется настанке по малой задней призматической направляющей и по плоскости на переднейнаправляющей .

На станке установлена шпиндельная бабка имеющая три диапазонарегулирования, переключаемая в ручную. Шпиндель станка смонтирован в коническомдвухрядном и однорядном подшипниках, которые регулируются при сборке узла и нетребуют регулировки вовремя эксплуатации.

Привод продольного перемещения включает шариковую передачу ВГК, опоравинта, двигатель постоянного тока, а также датчик обратной связи, соединенный свинтом через муфты. Привод поперечного перемещения аналогичен приводупродольного перемещению.

На станке используется 8–ми позиционная автоматическая головка сгоризонтальной осью поворота и инструментальным на 8 радиальных и осевыхинструментов (блоки под инструменты)

На станке предусмотрена возможность подключения индикатора контактатока БВ-247400000-07. Этот используется при встраивании станка в ГПМ.

Пульт управления смонтирован на поворотном кронштейне, закрепленным наосновании станка и поворачиваемом при наладке станка в удобное положение. Напульте смонтированы панели с органами управления станком.

1.3. Основные технические характеристики станка.

Технические характеристики:

Наибольший диаметр изделия

200 мм

Наибольшая длина изделия в центрах

750 мм

Число позиций инструментальной головки

Скорость быстрых перемещений

Продольных

Поперечных

1500 мм/мин

7500 мм/мин

Пределы частот вращения шпинделя

25-2500 об/мин

Пределы скоростей подач:

Продольных

Поперечных

10-2000 мм/мин

5-1000 мм/мин

Наибольшая высота резца

25 мм

Габариты станка

Длина

Ширина

Высота

3700 мм

2260 мм

1700 мм

Масса станка

4000 кг

1.4. Основные техническиехарактеристики УЧПУ

Проектируемый станок оснащен системой ЧПУ типа МС2101.05-021(Электроника НЦ-81). Это популярная система ЧПУ с линейно круговойинтерполятором. Она обеспечивает большие технологические возможности станку,позволяет овеществлять широкий сервис управляющих программ, а так же реагируетна первичные сбои и неисправности как в самой системе ЧПУ, так и в системах станка.

Система ЧПУ имеет следующие характеристики:

Количество управляемых координат

Наибольшее количество одновременно управляемых координат

Дискретность перемещения

Продольных

Поперечных

0,001

Максимальное количество программных переходов, дискет

99999999

Система отсчета

Абсолютная

Относительная

Пределы подач продольных

Поперечных

0,01-40 мм/об

0,01-20 мм/об

Пределы шагов нарезаемых зубьев

0,25¸

40 мм

Ввод данных: с клавиатуры, кассеты энергонезависимой памяти, перфоленты, ЭВМ.

Управляющая программа (УП)обработки деталей состоит из последовательных кадров. Формат кадра (обобщаетсяпо ГОСТу 20999-78)

№04. G02.X+053.Z+053.R+053.I+053.J+053.K+053

{F023;F05}.E034.S+04.T04.D02.M02.P08.Q08.H04.L04.(I.F)

Формат дополнительных буквенных адресов:

A+053. B+053. C+053. U+053.V+053. W+053. J+053. Y+053.

Назначение основных буквенных адресов:

N-номер кадра;

G- подготовительная функция;

X, Z- геометрические данные по осямX и Z в абсолютном задании и приращении;

U, W- геометрические данные по осям X и Z в приращении;

R- радиус дуги;

I, K- координаты центра окружности, геометрические данные по осям X и Z;

S- частота вращения шпинделя, скорость резания;

H- количество повторов управляющей программы;

T- функция инструмента, № инструмента, № корректора;

D- номер корректора;

M- вспомогательная функция;

L- вызов управляющей подпрограммы;

P, Q- номе первого и последнего кадра некоторой части управляющей программы;

F, E- функция подачи, шаг резьбы;

A, B, C, J, V, Y, O- дополнительные параметры циклов и управляющих программ.

Подготовительные функции G разбиты на 2 группы.

В первую группу входят построчные Gфункции не требующие буквенных адресов в качествепараметров, во вторую G функции,требующие буквенных адресов в качестве параметров, а также постоянные циклы.

Вспомогательные функции М такжеделятся на 2 группы. В первую группу входят М функции, выполняемые до перемещения, во вторую после перемещения.Некоторые Мфункциидолжны быть запрограммированы в электронной автоматике.

В кадре под адресом Lможно указать вызов управляющей программы. До 4 цифрследующих после L, указываютномер УП.

В одном кадре можно записать:

·

F, E- значениеподачи (шаг резьбы);

·

Любоеколичество G функций изгруппы настроенных;

·

Функции Тили функции D;

·

До шести М-функций, выполняемых доперемещения;

·

Sфункцию;

·

Однуфункцию G из группыосновных;

·

До четырехМ-функций, выполняемых после перемещения;

·

L- функцию(вызов подпрограммы) и после нее любые буквенные адреса в качестве параметров.

Примечание: рассказыватьвозможности системы можно очень долго, да и переписывать инструкции попрограммированию в этом разделе не требуется. Более дательная проработканекоторых возможностей ЧПУ, а также программирование управляющей программыбудет рассмотрено по данному разделу.

2.1 Состав станка.

В состав станка соперативной системой ЧПУ входят:

1.

Основание.

2.

Станина.

3.

Суппортная группа.

4.

Бабка шпиндельная.

5.

Патрон механизированный.

6.

Ограждение подвижное.

7.

Головка автоматическая.

8.

Ограждение неподвижное

9.

Бабка задняя.

10.

Привод пиноли задней бабки

11.

Монитор УЧПУ

12.

Пульт УЧПУ

13.

Кронштейн пульта УЧПУ

14.

Привод продольного перемещения.

15.

Разводка комунекаций.

16.

Лампа местного освещения.

2.2. Смазка станка, периодичность, материалы.

Система смазки состоит из двух систем:

— Система автоматическойцентрализованной дозированной смазки опор качения всех подвижных узлов,шариковых чаек, шестерён коробки скоростей, подшипника поворота стола.

— Система периодическойконсистентной смазки подшипников, зубчатых зацеплений.

Применяемыемасла и их заменители.

Смазочные материалы Заменители

1 Жидкие смазки Индустриальное И12А

Турбинное 22П ИндустриальноеИ20А

Индустриальное И12А

Индустриальное И20А

2. Консистентная смазка

Циатим — 203 Литол 24

Наименование обслуживаемой детали

Периодичность

Марка смазочного материала

Кол. смазки

Наименование работ

Вид ТО

Время час

Бачок маслораспределителя

Бачок агрегата дозированной смазки

Петли, замки, рамки, дверей

Трущиеся поверхности

Подшипники

Стол поворотный

Зубчатые зацепления

Зубчатое зацепление

Редуктор

Муфта зубчатая

ЕТО

ТО2

ТО3

ТО4

ТО5

200

1000

2000

10000

Турбинное 22

Индустриальное И20А

Индустриальное И40А

Циатим203

ИндустриальноеИ40А

Циатим203

ИндустриальноеИ40АИндустриальноеИ40А

Циатим203

0,05л

2,7л

5см3

12см3

3см3

1,5л

6см3

2см3

0,5л

0,15л

1см3

пополнить

маслёнка

смазать

залить

смазать

залить

смазать

2.3.1 Описание устройства и работы узла.

Шпиндельнаябабка- расположена в проёме портальной стойки и предназначена для рабочихускоренных перемещений шпинделя вдоль оси У и передачи на него крутящегомомента от двигателя главного движения.

В составшпиндельной бабки входят следующие узлы:

1. Коробка скоростей;

2. Устройство шпиндельное;

Подробно мырассмотрим следующие узлы: коробка скоростей, гидроцилиндр переключенияскоростей, устройство шпиндельное.

Коробкаскоростей.

Предназначенадля передачи крутящего момента электродвигателя главного движения нашпиндельное устройство станка.

В чугунномкорпусе коробки скоростей смонтированы на радиальных подшипниках выходной вал сзубчатой полумуфтой для сцепления со шпиндельным устройством и зубчатым колесоми выходной вал с подвижным блоком зубчатых колёс и ведомым шкивомзубчатоременной передачи.

Понижение иповышение оборотов производиться при помощи переключения зубчатого блока в двакрайних положения.

Подшипникрасположенный на блоке предназначен для соединения с поводком механизмапереключения скоростей.

Устройствошпиндельное.

Шпиндель сконическим отверстием для точной установки и закрепления инструмента смонтированв жесткой гильзе на двух опорах качения.

Передняяустанавливается в гильзе с легким предварительным натягом. Задняяустанавливается с зазором.

Захватхвостовика инструмента осуществляется цангой установленной во втулке.

Перемещение иразжим цинги осуществляется штревелем имеющим канал для обдува воздухом конусашпинделя.

Усилие зажимаинструмента создается пакетом тарельчатых пружин.

Усилие отжимапередается от гидроцилиндра через гайку, имеющую коническую рабочуюповерхность.

2.3.2 Возникновение неисправностей, причина ихвозникновения и методы устранения

Возможные нарушения

Вероятная причина

Метод устранения

в работе системы централизованной дозированной смазки

Насос на подает масло в систему смазки

Отсутствие требуемого давления в системе централизованной дозированной смазки

Отсутствие смазки на рабочем месте

Неправильное направление вращения вала насоса

Недостаточный уровень масла в баке

Подсос воздуха во всасывающей трубе

Насос не подает масло в следствии из вышеуказанных причин

Нет контроля

Большие утечки масла

Не работает питатель

Засорен маслопровод

Изменить направление вращения электродвигателя насоса

Долить масло

Выяснить причину и устранить

— // — // — // -

Проверить реле давления системы смазки

Выяснить причину и устранить

— // — // — // -

в работе пневмосистемы станка

Отсутствие, колебания или недостаточное давление воздуха в пневмосистеме

Отсутствие подачи воздуха в цилиндры

Отсутствие, колебания или недостаточное давление воздуха в цеховой магистрали

Механическое повреждение или засорение трубопровода на входе в пневмосистему

Неисправен манометр, контролирующий давление воздуха в пневмосистеме

Неисправен дроссель в узле подготовки воздуха

Неисправен узел подготовки воздуха

Механическое повреждение или засорение трубопровода соответствующей магистрали пневмосистемы станка

Механическое повреждение

Или засорение выходного сопла соответствующей пневмомагистрали

Выяснить причину и устранить

— // — // — // -

Заменить манометр

Выяснить причину и устранить

— // — // — // -

Прочистить отверстие выходного сопла

В работе гидросистеме

Не подается масло в гидросистему

Отсутствие требуемого давления

Неправильное направление

Вращения насоса

Недостаточный уровень масла в баке

Неисправен насос

Насос не подает масло в следствии из одной вышеуказанной причины

Неисправен манометр

Большие утечки масла

Изменить направление вращения электродвигателя

Долить масло

Выяснить причину и устранить

— // — // — // -

Заменить манометр

Выяснить причину и устранить

2.3.3.Возможные конструктивные изменения.

В конструкции шпиндельнойбабки, можно уменьшить нагрузку на первый вал (которая возникает при ременной передачи от электродвигателя) за счетвнедрения дополнительного стакана с подшипниками.

Можно взять другой тип и размерподшипников. Это подтверждено расчетами.

Можно конструктивно уменьшитьразмеры венцов некоторых подшипников

Стопоры регулировочных гаек(снабженных пружинами) зафиксировать клеем.

Так же было бы целесообразноизменить конструкцию подшипниковых крышек коробки скоростей. С целью уменьшенияматериалоемкости и сохранения трудоемкости изготовления.

2.3.5.

Регулировка узла

Регулировкакоробки скоростей производится за счет гидроцилиндра переключения скоростей.

Регулирование Iмеханической ступени.

Переместитьшток гидроцилиндра скоростей в крайнее положение от шпиндельной бабки. Ослабитьгайки б.к.в сместить его в крайнее положение от шпиндельной бабки. При помощиодной из гаек выставить зазор между торцом б.к.в и шайбой в пределах 0.9...1.1мм.

Перемещатьб.к.в по пазу планки к шпиндельной бабке до появления сигнала в контроллересистемы ЧПУ, затем дополнительно сместить б.к.в к шпиндельной бабке на0.5...1мм.

Затянув вторуюгайку. Проверить зазор между торцом б.к.в и шайбой. Произвести переключениескоростей и вернуть шток в исходное положение, контролировать наличие сигнала.

Регулирование IIмеханической ступени.

Переместитьшток гидроцилиндра переключения скоростей в крайнее положение к шпиндельнойбабке. Ослабить гайки б.к.в и сместить его в крайнее положение к шпиндельнойбабке.

При помощиодной из гаек выставить зазор между торцом б.к.в и шайбой в пределах 0.9...1.1мм

еще рефераты

Еще работы по технологии

Реферат по технологии

Редуктор червячный

29 Августа 2013

Реферат по технологии

Моделирование математического процесса теплообмена в теплообменнике типа "труба в трубе"

29 Августа 2013

Реферат по технологии

Расчёт поперечно-строгального станка

25 Июня 2015

Реферат по технологии

Процесс сжигания хлора (Упрощенный вариант для нетехнических специальностей)

29 Августа 2013