Перечень заданий

1. Перечислить основные группы металлорежущих станков. Дать определение металлорежущий станок. Классифицировать металлорежущие станки по степени специализации. Настроить станок для нарезания резьбы с шагом Т_н.р.= 3,75 мм. Ходовой винт выполнен с шагом 12 мм. Применяемые наборы сменных колес:

а) порядковый набор -20, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120;

б) четный набор - 20,20,24,28,32,36,40,44,48,52,56,60.64,68.72,76.80;

в) специальные колеса - 47,97,127,157.

Токарные; Сверлильные и расточные; Шлифовальные, полировальные, доводочные, заточные; Электрофизические и электрохимические; Зубо- и резьбообрабатывающие; Фрезерные; Строгальные, долбежные, протяжные; Разрезные.
Металлорежущим станком называется машина, предназначенная для обработки заготовок определенной формы в соответствии с рабочим чертежом путем снятия стружки.
Универсальные (выполняемые для выполнения различных операций на заготовках широкой номенклатуры); Специализированные (обрабатывающие однотипные заготовки, исходные по конфигурации, но имеющие различные размеры); Специальные (применяемые для обработки одного типоразмера).

2. Назвать методы подбора сменных колес гитар. Записать условия сцепляемости сменных колес. Изложить методику кинематической наладки станков. Подсчитать колеса гитары для нарезания метрической резьбы Т_н.р.=7,5 мм. Ходовой винт выполнен с шагом t_х.в. = 6 мм. Применяемые наборы сменных колес:

а) пятовый набор — 20, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120;

б) четный набор — 20,20.24,2S 32,36,40,44,48,52,56,60,64,68,72,76,80;

в) специальные колеса — 47, 97, 127, 157.

Способы разложения на сомножители; способ замены часто встречающихся чисел приближенными дробями; способ подбора на логарифмической линейке; подбор по таблице.
а + b > c + (15…20) c + d > d + (15…20)
При кинематической наладке необходимо: 1) выявить характер движения рабочих органов и их согласованность; 2) выявить все кинематические цепи станка; 3) составить уравнение кинематической цепей связывающих попарно рабочие органы станка; 4) определить передаточное отношение механизма наладки и подобрать зубчатые колеса.

3. Назвать технико-экономические показатели станков. Дать определение понятию надежность станка. Классифицировать металлорежущие станки в зависимости от массы. Проанализировав возможность использования легких, средних и крупных токарных станков.

Надежность; Безотказность; Ремонтопригодность; Долговечность.
Надежностьстанка — это способность выпускать годную продукцию с заданной производительностью в течение определенного срока службы при соответствующих условиях работы и технического обслуживания.
Легкие (до 1 т); 2) средние (до 10 т); 3) тяжелые: а) крупные (от 10 т до 30 т), б) собственно тяжелые (30 — 100 т), в) особо тяжелые (более 100 т)
Легкие токарные станки применяются в инструментальном производстве, приборостроение, экспериментальных и опытных цехах предприятия. Средние предназначены для чистовой обработки и нарезания резьб разных типов. Характеризуются высокой жесткостью мощностью и широки диапазоном n и S, что позволяет обрабатывать детали на экономных режимах с применением прогрессивного инструмента, имеют высокий уровень автоматизации. Тяжелые применяют в тяжелом и энергетическом машиностроение.

4. Назвать типы предохранительных муфт. Описать назначение предохранительной муфты. Охарактеризовать условия расцепления сопрягаемых элементов муфты. Проанализировать выбор предохранительных устройств для защиты станков от перегрузок.

· Шариковая, кулачковая, с упругим элементом.

Предохранительные муфты, соединяющие два вала при нормальных условиях работы, разрывают кинематическую цепь при превышении нагрузки. Разрыв цепи может происходить при разрушении специального элемента; за счет проскальзывания сопрягаемых или трущихся частей (например, дисков) или расцепления кулачков двух сопрягаемых частей муфты.
Расцепление сопрягаемых элементов муфты происходит при условии, что осевая сила, возникающая на зубьях, кулачках или шариках, при перегрузках, превышает силу, создаваемую пружинами и регулируемую гайкой. При смещении подвижный элемент муфты воздействует, например, на концевой выключатель, разрывающий электрическую цепь питания двигателя привода.
При выборе устройства учитывают ряд факторов, например, что они должны защищать, - станок инструмент или электродвигатель, и требуемые быстродействие и чувствительность. Из механических предохранительных устройств наиболее распространены срезные штифты и шпонки, предохранительные муфты разного типа, падающие червяки. В качестве предохранительной может быть использована любая сцепная муфта, способная самовыключаться, когда передаваемая нагрузка (крутящий момент) превысит некоторое предельное значение.

5. Перечислить в бесступенчатых приводах способы регулирования. Дать определение понятию - привод. Описать принцип работы коробки скоростей со сменными колесами. Построить коробку скоростей и структурную сетку

Z= 3φ*2φ³*2φ⁶

В станках с бесступенчатым регулированием применяют электрическое, гидравлическое, механическое и комбинированное регулирование.
Комплекс механизмов с источником движения, служащий для приведения в движение с заданной характеристикой изменений скорости исполнительного органа станка, называют приводом.
Коробки скоростей со сменными колесами используют при сравнительно редкой настройке привода на операцию в автоматах, специальных и других станках, применяемых в массовом и серийном производстве. Коробка характеризуется простотой конструкции, малыми габаритными размерами.
Z = 3 [1]*2[3]

6. Назвать типы зубчатых передач для вращательного движения. Описать принцип работы коробки скоростей с передвижными колесами. Классифицировать коробки скоростей по видам используемых механизмов. Построить коробку скоростей и структурную сетку по структурной формуле Z = 3φ⁴*2φ*2φ²

Прямозубые цилиндрические передачи наружного и внутреннего зацепления; Косозубые цилиндрические передачи наружного и внутреннего зацепления; Конические прямо и косозубые передачи наружного и внутреннего зацепления; Червячные передачи; Шевронное колесо.
Коробки скоростей с передвижными колесами получили широкое применение преимущественно в универсальных станках. В этих коробках колеса, не участвующие в передаче мощности, не находятся в зацеплении и, следовательно, не изнашиваются.
Коробки скоростей со сменными колесами; С передвижными колесами; С кулачковыми муфтами; С фрикционными муфтами.
Z = 12 = 3[4]*2[1]*2[2]

7. Назвать модель токарного вертикального полуавтомата с ПУ. Описать назначение данного полуавтомата. Расшифровать модель станка. Изобразить компоновочную схему токарного патронного вертикального полуавтомата с ПУ с указанием основных механизмов и движений.

Токарный патронный вертикальный полуавтомат с ПУ 1А734Ф3.
Полуавтомат предназначен для черновой и чистовой обработки наружных и внутренних поверхностей заготовок типа дисков, чашек, фланцев, зубчатых колес с прямолинейными и криволинейными образующими. Класс точности П.
1А734Ф3: 1 – токарный, А – модернизированный, 7 – многорезцовый, 340 – наибольший диаметр обработки заготовки.
А – основание; Б – стойки; В – суппорта; Г – патрон; Д – револьверные головки.

V_гл –главное движение вращение заготовки

S_в – вертикальная подача

S_г – горизонтальная подача

S_р – поворот револьверной головки

8. Назвать вспомогательные механизмы станков с ЧПУ. Описать опоры шпинделей для станков с ЧПУ. Охарактеризовать конструктивные особенности базовых деталей в станках с ЧПУ. Установить последовательность наладку токарных станков с ЧПУ.

· Вспомогательные механизмы станков с ЧПУ включают устройства смены инструмента, уборки стружки, смазывания, зажимные приспособления, загрузочные устройства, и т.д.

· Опоры шпинделей должны обеспечивать точность направлений (радиального и осевого) шпинделя в течении длительного времени, повышенную жесткость, небольшие температурные деформации. Точность зависит от точности изготовления подшипников. Наиболее часто применяют подшипники качения с предварительным натягом или увеличивают число тел качения. Для радиальной жесткости устанавливают в опорах роликоподшипники. В качестве опор шпинделей станков применяют подшипники качения и скольжения. Так как от шпинделей требуется высокая точность, то подшипники качения, используемые в опорах шпинделей должны быть высоких классов точности. Гидростатистические опоры стабилизируют режимы трения со смазочным материалом при самых малых скоростях вращения. Масло под давлением подводится в карманы через зазор между шейкой и подшипником и из отверстия в резервуар. Гидродинамические опоры с самоустанавливающими вкладышами.

· Базовые детали (станины, колонны, основания) выполняют более жесткими за счет введения дополнительных ребер жесткости. Повышенную жесткость имеют и подвижные несущие элементы (суппорты, салазки, столы). Столы, например, конструируют коробчатой формы с продольными и поперечными ребрами. Базовые детали изготавливают литыми или сварными. Наметилась тенденция выполнять такие детали из полимерного бетона или синтетического гранита, что еще больше повышает жесткость, и виброустойчивость.

Направляющие станков с ПУ имеют высокую износостойкость и малую величину силы трения, что позволяет снизить мощность следящего привода, увеличить точность перемещений, уменьшить рассогласование в следящей системе.

· Вначале смены проверяют основные функции движения станка. В целях тепловой стабилизации станка и устройства ЧПУ на холостом ходу включают вращение шпинделя со средней частотой и питания устройства ЧПУ в течении 20-ти 25-ти минут.

Согласно карте наладки подбирают режущий инструмент и оснастку для крепления заготовки. Проверяют состояние режущего инструмента и устанавливают его в соответствующие пазы суппорта револьверной головки.

Настраивают кулачки ограничивающие перемещение суппорта в нулевое положение. Вводят УП с пульта УЧПУ с бланка или кассет внешней памяти. Проверяют УП: сначала в покадровом режиме, затем в автоматическом.

Закрепляют заготовку в соответствии с картой наладки. Выполняют размерную настройку режущего инструмента. Обрабатывают заготовку по УП, определяют размеры готовой детали, вводят необходимые коррекции с пульта УЧПУ.

При обработке первой заготовки наблюдают за процессом резания.

9. Перечислить приспособления для закрепления заготовок в токарных станках. Изложить способы обработки конических поверхностей на токарных станках. Описать один из способов обработки конических поверхностей. Настроить станок для обтачивания конической поверхности способом поворота резцовой каретки, по следующим данным Д=210мм, d=170мм, Н=130мм.

· Для закрепления заготовок на токарных станках применяют двух-, трех- и четырех кулачковые патроны с ручным и механизированным приводом зажима, различные центры, поводковые патроны, цанговые патроны, мембранные патроны. Для передачи вращения шпинделя к обрабатываемой заготовке служат хомутики.

· Точение конусов с поворотом верхних салазок суппорта, точение конуса смещением центра задней бабки, обработка конуса с помощью конусной линейки, обработка конусов широким резцом.

· Точение конусов поворотом верхних салазок суппорта применяют при обработке точных внутренних и наружных конусов небольшой длины, т. к. ход резцовых салазок ограничен. Резцовые салазки поворачивают на угол α, равный половине углы при вершине конуса, и сообщают им чаще ручную, реже механическую подачу.

· tgα=(Д-d)/2H;

tgα=(210-170)/(2*130)=0,154мм.

Следовательно, угол α = 8^о45^'. По формуле угол поворота резцовой каретки α=β=8^о45^'.

10. Перечислить токарные станки с ПУ по виду выполняемых работ. Описать конструктивные особенности привода главного движения токарных станков с ПУ. Классифицировать токарные станки с ПУ. Проанализировать преимущества и недостатки использования различных конструкций токарных станков.

· По виду выполняемых работ токарные станки с ЧПУ делятся на: центровые станки, патронные станки, патронно-центровые станки, карусельные станки.

· Приводы главного движения выполнены на базе двигателей постоянного и переменного тока с бесступенчатым регулированием, автоматически переключаемых переборных коробок и клиноременных передач. В более ранних выпусках моделей станков использованы АКС в сочетании с переборным блоком. В приводах расширен диапазон частот вращения с увеличением верхнего его предела, увеличена мощность привода для использования инструмента с твердосплавной и минералокерамической режущими пластинами. Для повышения точности в шпиндельных механизмах устанавливают только прецизионные подшипники.

· Токарные станки с ПУ классифицируют: а) по расположению оси шпинделя- на горизонтальные и вертикальные; б) по расположению направляющих – с горизонтальным, вертикальным и наклонным расположением; в) по числу используемых в работе инструментов и способам их закрепления на суппорте, в револьверной головке, в магазине инструментов; г) по виду выполняемых работ – на центровые, патронные, патронно-центровые, карусельные, прутковые станки и автоматы.

· Для токарных станков без ЧПУ наиболее рациональной является горизонтальная компоновка, так как зона резания должна быть приближена к рабочему. Для станков с ПУ, где требование несущественно, чаще используют вертикальную компоновку. Преимущества такой компоновки: легкость схода стружки и ее одоления из рабочей зоны, возможность оснащения станка загрузочными устройствами любых типов, свободный доступ к инструменту и приспособлению, уменьшение площади, занимаемой станком.

11. Перечислить основные способы установки заготовок на токарном станке. Описать назначение токарных станков. Классифицировать токарные станки. Установить последовательность наладки токарных станков.

· Заготовки токарных станках можно устанавливать: в трехкулачковый самоцентрирующий патрон, в различные центры, при помощи хомутиков, в поводковые патроны, в цанговые патроны, в мембранные патроны.

· Токарные станки предназначены для обработки наружных, внутренних, цилиндрических, конических, фасонных и торцовых поверхностей заготовок, а также для нарезания резьб. При наличии специальных приспособлений на них можно шлифовать, фрезеровать, полировать, и т.д.

· Токарные станки подразделяются на универсальные и специализированные, универсальные делят на токарно-винторезные и токарные, последние не имеет ходового винта для нарезания резьбы резцом.

· Прежде чем приступить к наладке токарного станка, необходимо осуществить его подготовку к работе в соответствии с инструкцией.

Настройка режимов резания состоит в кинематической подготовке станка к обработке заготовки в соответствии с выбранными режимами резания. Для этого настраивают кинематические цепи станка, устанавливая в должное положение органы управления скоростями главного движения и подач. Настройка скоростей цепи современных токарно-винторезных станков состоит в переключении рукояток скоростей в положение соответствующее заданной частоте вращения шпинделя. Движение подачи при токарной обработке сообщается каретке суппорта и поперечным салазкам.

Установку и закрепление режущего инструмента на станках производят с помощью державок, оправок, резцовых блоков, которые относятся к вспомогательному инструменту. Установка резца в резцедержателе осуществляется на высоте оси центров станка.

В зависимости от того как должна устанавливаться и закрепляться заготовка (в патроне или в центрах) выбирают приспособление.

12. Назначить типы фрезерных станков. Описать назначение фрезерных станков. Расшифровать металлорежущий станок модели 6Р82. Установить последовательность наладки фрезерных станков.

Существуют следующие типы фрезерных станков: вертикально-фрезерные консольные; фрезерные непрерывного действия; копировальные и гравировальные; вертикальные бесконсольные; продольные; широкоуниверсальные; горизонтальные консольные.
Фрезерные станки предназначены для обработки наружных и внутренних поверхностей различного профиля, прорезание прямых и винтовых канавок, нарезание зубчатых колес.
модель 6Р82: 6 – фрезерная группа; Р – модернизация; 8 – горизонтальный; 2 – типа размера стола.
В зависимости от материала заготовки необходимо установить встречное или попутное фрезерование. 2) Прежде чем приступить к наладке фрезерного станка осуществляют проверку исправности и готовности станка и выполнению различных фрезерных операций. На холостом ходу проверяют выполнение команд по пуску, останову, вращению шпинделя; включению и выключению подач. 3) Настройка режимов резания осуществляется в соответствии с картой наладки. Включают частоту вращения шпинделя необходимой рукояткой в коробке скоростей; и аналогично частоте производят наладку подачи. 4) Наладка режущего инструмента. Цилиндрические и дисковые фрезы закрепляют на оправке, которые могут быть длинными или короткими. Свободный конец длинной оправки поддерживается кронштейном хоботом в консольном фрезерно-горизонтальном станке. Инструмент в вертикально-фрезерном станке устанавливается в патроны, оправки или непосредственно в шпиндель станка. 5) Вспомогательный инструмент и наладка приспособления для крепления заготовок. При закреплении заготовки должны соблюдаться следующие правила: не должно нарушаться положение достигнутое при ее установке; положение ее должно быть неизменным; деформация заготовки и снятие поверхности должно находиться в допустимых пределах. Для выполнения этих правил должна выбираться рациональная схема закрепления и величина зажимного усилия, сила резания должна быть направлена на установочные элементы приспособления. Приспособления для установок заготовок – это прихваты, подставки, призмы, машинные тиски и столы.

13. Назвать основные параметры фрезерного станка. Описать назначение бесконсольно-фрезерных станков. Расшифровать модель станка 6Р82Ш. Настроить делительную головку на получение 72 равномерно расположенных на заготовке канавок.

· Основным параметром, характеризующим фрезерные станки общего назначения, является размер рабочей поверхности стола.

· Бесконсольно-фрезерные станки применяют для фрезерования более крупных заготовок, поэтому они имеют большую мощность и высокую жесткость. Стол этих станков движется по двум взаимно перпендикулярным направлениям в горизонтальной плоскости, а шпиндельная бабка перемещается вертикально.

· 6 – фрезерная группа; Р – модернизация; 8 – горизонтальный; 2 – тип размера стола, Ш – широкоуниверсальный.

· Диск с числом отверстий 54; поворот рукоятки на 30 шагов.

14. Назвать типы делительных головок. Описать назначение делительных головок. Изобразить компоновочную схему универсального консольно-фрезерного станка с указанием движений и основных механизмов. Настроить делительную головку на получение 77 равномерно расположенных на заготовке канавок.

· Различают следующие типы делительных головок: простые (для непосредственного деления), универсальные (лимбовые и безлимбовые), оптические.

· Делительные головки применяют на фрезерных станках для работ, связанных с периодическим поворотом заготовки на равные или неравные части, или работ, требующих непрерывного вращения заготовок. С помощью этих головок можно обрабатывать зубчатые колеса, винтовые канавки, шлицевые валики, лыски и т.д., а также устанавливать заготовки под требуемым углом относительно стола станка.

Диска с числом отверстий 77 нет, поэтому простое деление неприменимо, задаемся Z_о=80

Диск с числом отверстий 54; поворот рукоятки на 27 шагов.

По формуле определяем сменные колеса:

15. Назвать основные параметры станков сверлильной группы. Описать назначение радиально-сверлильных станков. Расшифровать модель станка 2554Ф2. Изобразить компоновочную схему координатно-сверлильного станка с указанием движений и основных механизмов.

· Основными параметрами сверлильных станков являются: наибольший условный диаметр получаемого отверстия в стальных деталях, размер конуса шпинделя, вылет и наибольший ход шпинделя и др.

· Радиально-сверлильные станки предназначены для сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы метчиками в крупных заготовках, в единичном и мелкосерийном производстве.

· 2 – сверлильная группа, 5 – радиальный, 54 – наибольший диаметр сверления, Ф2 – позиционная и прямоугольная система ЧПУ.

16. Перечислите основные типы сверлильных станков. Охарактеризовать оснастку, используемую для сверлильных станков. Классифицировать сверлильные станки. Установить последовательность наладки сверлильных станков.

· Существуют следующие типы сверлильных станков: вертикально-сверлильные, одношпиндельные полуавтоматы, многошпиндельные полуавтоматы, координатно-расточные одностоечные, радиально-сверлильные, расточные, алмазно-расточные, горизонтально-сверлильные.

· Обрабатываемые заготовки устанавливают на столе сверлильного станка в самоцентрирующих патронах, в тисках, в скальчатых кондукторах. Инструмент с хвостовиком, выполненным с конусом Морзе, вставляют непосредственно в шпиндель или через проходные втулки. Инструмент с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в цанговых патронах. Если требуется набор инструментов, применяют быстросменные патроны. Для одновременного сверления нескольких отверстий применяют многошпиндельные сверлильные головки.

· Сверлильные станки подразделяют на настольно-сверлильные, вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, многошпиндельные с постоянным расположением шпинделей и с переставными шпинделями, горизонтально-сверлильные для глубокого сверления.

· 1) Наладка зажимных приспособлений. Установка заготовок небольших размеров на вертикально-сверлильных станках устанавливают на столе станка с помощью прихватов, болтов или приспособлении кондукторе. Крупные заготовки, на радиально-сверлильных станках устанавливают на основание станка, а средние на подставку. Цилиндрические заготовки устанавливают в призмах с прижимом. Обработка отверстий расположенных по окружности производится с помощью поворотного стола. 2) Наладка режущего инструмента. Инструмент больших размеров с коническим хвостовиком устанавливают непосредственно в шпиндель станка, с малым коническим хвостовиком – через переходные втулки, с цилиндрическим хвостовиком – в цанговом патроне, при последовательной обработке несколькими инструментами – быстросменные патроны, при нарезании резьбы в глухих отверстиях – предохранительные патроны. 3) Настройка режимов резания. После установки на станок устройств для зажима заготовок и инструмента, следует установить частоту вращения шпинделя и подачу, настроить механизм автоматического отключения подачи и запустить станок на обработку пробной заготовки.

17. Назвать типы зубообрабатывающих станков. Описать назначение зубодолбежного станка. Классифицировать зубообрабатывающие станки. Охарактеризовать движения в станке 5140 для наладки на нарезание цилиндрических колес.

· Существуют следующие типы зубообрабатывающих станков: зубострогальные для цилиндрических колес, зуборезные для конических колес, зубофрезерные для цилиндрических колес и шлицевых валиков, зубофрезерные для червячных колес, для обработки торцов зубьев колес, резбофрезерные, зубоотделочные, зубо - и резьбошлифовальные.

· Зубодолбежный станок предназначен для обработки цилиндрических колес с наружным и внутренним зубом, а также косозубых колес с углом наклона зуба до 35⁰. Черновая, получистовая и чистовая обработка на станке производится в автоматическом цикле за один, два и три рабочих хода. Станок работает по методу обкатывания.

· Зубообрабатывающие станки различают: 1) по виду обработки и инструменту: зубодолбежные, зубофрезерные, зубострогальные, зубопротяжные, зубошевинговальные, зубошлифовальные; 2) по назначению: для нарезания цилиндрических колес с прямым и винтовым зубом, для конических колес с прямыми и криволинейными зубьями; для шевронных, червячных колес, зубчатых реек; 3) по точности и степени шероховатости нарезаемых зубьев: для предварительного нарезания зубьев, для чистовой обработки зубьев, для доводки рабочих поверхностей зубьев.

· Движение обкатывания и деления обеспечивает кинематическую связь вращения заготовки и долбяка по следующей кинематической цепи: долбяк, червячная пара Z=90-1, передачи Z=56-46-54-36, гитара деления a-b, c-d, конический реверс с муфтой М₁, вал XVI, передачи Z=32-32, Z=38-56, Z=1-190, стол с заготовкой.

18. Назвать основные механизмы зубофрезерного станка. Описать движения зубофрезерного полуавтомата. Изобразить схему нарезания зубьев червячной фрезой методом радиальной подачи с указанием движений. Охарактеризовать наладку станка 5М32 на нарезание червячных колес методом радиальной подачи.

· На станине закреплена суппортная стойка, по которой перемещается фрезерный суппорт. Стол движется по горизонтальным направляющим станины. Контрподдержка поддерживает верхний конец оправки с установленными на ней заготовками. В станине расположена коробка скоростей, а в суппортной стойке коробка подач.

· Главное движение – вращение фрезы. Движение подачи: вертикальная подача суппорта; радиальная подача стола, осевое перемещение ползушки суппорта. Движение деления и обкатывания – согласованное вращение фрезы и заготовки. Вспомогательные движения: ускоренные перемещения суппорта и стола, перемещение фрезы вдоль своей оси для более полного использования всех ее витков.

· Ось фрезы устанавливают горизонтально. Червячная фреза должна иметь параметры, соответствующие червяку, с которым будет работать в паре нарезаемое червячное колесо. При этом методе нужны следующие движения: вращение фрезы, движение обкатывания и деления, радиальная подача.

· Вертикальная подача фрезы осуществляется по следующей кинематической цепи: стол, червячная пара Z=96-1, зубчатые передачи Z=35-35, Z=33-33, червячная пара Z=2-26, коробка подач с электромагнитными муфтами, передачи Z=45-55, Z=50-45-45 (включена муфта М₁₆), червячная пара Z=1-24, ходовой винт XXV с шагом Р_х.в=10мм. Переключением электромагнитных муфт М₇- М₁₂обеспечивается девять значений подачи. Подачу реверсируют переключением муфт М₁₃ и М₁₄.

19. Назвать станки для финишной обработки. Описать назначение станков для финишной обработки. Охарактеризовать процесс обработки на суперфинишных станках. Привести схему обработки при суперфинишировании наружной поверхности цилиндрической детали с указанием движений.

· Существуют следующие виды станков для финишной обработки: хонинговальные, притирочные, станки для суперфиниширования.

· Станки для финишной обработки предназначены для исправления отклонений от геометрической формы деталей и получения высокого качества поверхности.

· Станки для суперфиниширования применяют для обработки до Rа=0,1 мкм наружных, внутренних поверхностей тел вращения и плоских поверхностей. В качестве инструмента используют мелкозернистые бруски, прижимаемые к обрабатываемой поверхности пружинами или гидравлически. Припуск на эту операцию почти не оставляют.

· В процессе обработки инструмент и заготовка получают следующие движения: 1-вращение или круговое движение заготовки, 2-возвратно-поступательное перемещение инструмента, 3-колебательное движение инструмента.

20. Назвать методы нарезания зубчатых колес. Описать основные механизмы зубодолбежного станка 5140. Выявить движения в станке модели 5140. Охарактеризовать работу счетчика отсчета станка 5140.

· Зубчатые колеса изготавливают методами обкатывания или копирования.

· Станок имеет вертикальную компоновку. На станке установлена стойка, в которой расположена коробка скоростей и коробка круговых подач. По вертикальным направляющим стойки перемещается суппорт с долбяком, а по горизонтальным направляющим станины – стол с заготовкой.

· Долбяку сообщается главное возвратно-поступательное движение. Движения подач: круговая подача – вращение долбяка относительно своей оси; радиальная подача – радиальное перемещение стола с заготовкой в период врезания. Для получения профиля зуба в станке имеется движение деления и обкатывания – согласованное вращение долбяка и стола с заготовкой. Вспомогательные движения: отвод долбяка от заготовки во время обратного хода, работа счетного механизма, ускоренное вращение заготовки.

· Минимальное число двойных ходов долбяка определяют из выражения:

21. Назвать типы шлифовальных станков. Описать назначение шлифовальных станков. Классифицировать плоскошлифовальные станки. Привести схему обработки на плоскошлифовальных станках с указанием движений.

· Существуют следующие типы станков: кругло-шлифовальные, внутришлифовальные, обдирочно-шлифовальные, специализированные шлифовальные, плоскошлифовальные с прямоугольным или круглым столом.

· Шлифовальные станки предназначены в основном для окончательной обработки заготовок абразивными или алмазными кругами. Станки обеспечивают точные размеры, правильную геометрическую форму и высокое качество поверхности детали. На этих станках можно обрабатывать плоские, наружные и внутренние цилиндрические, конические и фасонные поверхности, шлифовать резьбы и зубья колес, разрезать заготовки.

· Плоскошлифовальные станки классифицируют: по расположению шпинделя – на горизонтальные и вертикальные; по форме стола – с круглым и прямоугольным столом.

22. Назвать шлифовальные станки, которые оснащаются системами ЧПУ. Описать системы ЧПУ, используемые на шлифовальных станках. Охарактеризовать порядок сборки шлифовальных кругов. Проанализировать сложность программирования при обработке на шлифовальных станках с ЧПУ.

· Системами ЧПУ оснащают круглошлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, контурошлифовальные.

· Для шлифовальных станков часто используют системы типа CNC. Для этих систем характерно управление по 3-4 координатам, но в станках, работающих несколькими кругами, возможно управление по 5-6 и даже 8 координатам. Взаимосвязь между оператором и системой ЧПУ шлифовального станка в большинстве случаев осуществляется в диалоговом режиме с помощью дисплея.

· Круги следует собирать на оправке. Посадка круга на оправку должна быть легкой, без применения силы во избежание его разрыва. Зазор между посадочным местом, оправкой и диаметром отверстия круга должен составлять 0,3-0,5 мм.

· Сложность программирования заключается в том, что возникают технические требования. Поэтому система ЧПУ должна быть замкнутой для компенсации деформаций системы СПИД, температурных погрешностей, разных припусков на заготовках, неточностей станка и т.д. Измерительные системы должны иметь высокую разрешающую способность, обеспечивающую жесткие допуски на точность позиционирования.

23. Перечислите инструментальные магазины, используемые в многоцелевых станках. Дать определение понятию многоцелевой станок. Описать системы ЧПУ, работающие с многоцелевыми станками. Проанализировать выбор инструментальных магазинов.

· Магазины выполняют дисковыми, барабанными, цепными, планетарными.

· Многоцелевым станком называется станок с ЧПУ, обеспечивающий комплексную обработку сложных деталей с разных сторон без их перебазирования и, как правило, имеющих автоматическую смену инструмента.

· Системы ЧПУ, работающие с многоцелевыми станками, имеют ряд особенностей: большой объем программы, большое число управляемых по программе координат (до 7-8), обеспечение высокой точности перемещения рабочих органов, широкий диапазон регулирования скоростей приводов главного движения и подач, возможность работы станка в различных режимах, высокие требования к надежности. Системы должны работать как в автономном режиме, так и от ЭВМ верхнего уровня.

· При малом числе инструментов (до 8 шт.) и невысокой точности обработки можно применять револьверную головку, при большей точности обработки необходимо использовать револьверный магазин. При требуемом числе инструментов 30-40 шт. применяют дисковые или барабанные магазины, при увеличении инструментов до 100 шт. и больше чаще всего устанавливают цепной магазин.

24. Назвать силовые механизмы агрегатных станков. Описать назначение агрегатных станков. Классифицировать силовые головки агрегатных станков. Проанализировать ряд существенных преимуществ агрегатных станков по сравнению со специальными.

· Силовые механизмы агрегатных станков по конструктивному выполнению разделяют на силовые головки и силовые столы.

· На агрегатных станках можно выполнять сверление, зенкерование, растачивание, фрезерование, нарезание внутренних и наружных резьб, накатывание резьб, некоторые виды токарной обработки.

· Головки различают по технологическому назначению (сверлильные, фрезерные, расточные и т.д.); по мощности, которая колеблется в пределах 0,1-30 кВт. По типу привода главного движения их подразделяют на головки с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводом. В зависимости от расположения привода подач головки делят на самодействующие и несамодействующие. В самодействующих головках все элементы привода подач расположены в корпусе головки, несамодействующие головки имеют вынесенный привод подачи. По типу привода подач различают головки механические, гидравлические, пневматические, пневмогидравлические.

· Агрегатные станки имеют ряд существенных преимуществ по сравнению со специальными станками неагрегатного типа. Объем конструкторский работ при проектировании агрегатного станка по сравнению с проектированием специального станка такой же сложности сокращается примерно в 5-6 раз, а производственный цикл в 4-5 раз. Появляется возможность переналадки станка и многократного использования многих узлов и деталей при смене объекта производства. Благодаря всему этому снижается себестоимость и трудоемкость изготовления агрегатных станков. При использовании на агрегатных станках большого числа одновременно работающих инструментов и уменьшении числа операций значительно повышается производительность и снижается трудоемкость обработки.

25. Перечислите механизмы для автоматической смены инструмента. Описать способ кодирования инструмента в многоцелевых станках. Охарактеризовать конструктивные особенности шпиндельных устройств многоцелевых станков. Проанализировать производительность многоцелевых станков.

· Револьверные шпиндельные головки, магазины шпиндельных гильз, инструментальные магазины, магазины в сочетании с револьверной головкой.

· При кодировании инструмента на его оправке в определенной комбинации устанавливают сменные кодовые кольца. Кодовые кольца во время движения магазина нажимают на конечные выключатели; при возникновении нужной комбинации сигналов магазин остановится в требуемой позиции. При таком методе инструмент можно располагать в любых гнездах магазина, отпадает возможность ошибки при его загрузке, но усложняется конструкция оправок, увеличивается масса магазина, что улучшает его динамику; велико время поиска инструмента.

· Шпиндельные устройства многоцелевых станков достаточно сложны, так как во внутреннее отверстие шпинделя входят зажимные устройства, осуществляющие автоматическое закрепление и освобождение инструментальных оправок. Затяжка инструмента чаще всего производится пакетом тарельчатых пружин, разжим – от гидроцилиндра. Для закрепления инструмента используют резьбовые, цанговые, байонетные зажимы или зажимы с радиально-движущимися элементами.

· Производительность многоцелевых станков в 3-8 раз выше, чем универсальных станков. Это происходит за счет резкого сокращения вспомогательного времени и тем самым увеличения доли машинного времени до 60-75% в общем цикле обработки. Вспомогательное время уменьшается благодаря автоматической смене инструмента, высокой скорости позиционирования рабочих органов станка на вспомогательных ходах (до 15 м/мин), сокращению времени пуска – останова и реверсирования при применении высокомоментных малоинерционных двигателей постоянного тока, наладка инструмента на размер вне станка, исключению контрольных операций и т.п. Для сокращения времени загрузки заготовок и съема готовых деталей используются устройства для автоматической смены приспособлений – спутников, маятниковые столы, несколько поворотных столов, работающих поочередно.

26. Назвать механизмы для автоматической смены инструмента многоцелевого станка ИР500ПМФ4. Изложить механизм смены инструмента многоцелевого станка. Описать компоновочную схему многоцелевого станка ИР500ПМФ4. Проанализировать пути сокращения времени при смене заготовок на данном станке.

· Механизмы для автоматической смены инструмента: двухпозиционный автооператор 5 и инструментальный магазин 6.

· Многоцелевой станок ИР500ПМФ4 предназначенный для обработки корпусных деталей.

· По направляющим станины 9 перемещается в продольном направлении стойка 4. Шпиндельная бабка 3 бесконсольная, расположена внутри стойки и имеет вертикальную подачу по оси Y. Поворотный стол 1 получает поперечную подачу по оси X. На верхнем торце стойки расположен магазин 6, из которого инструмент передается в шпиндель автооператором 5. Жестокий шпиндель и базовые детали с большим числом ребер обеспечивают высокую жесткость и виброустойчивость.

· Двухпозиционный поворотный стол 7 значительно сокращает время смены заготовок. Пока на спутнике 2 ведется обработка одной заготовки, другую устанавливают на столе-спутнике 8. После окончания обработки спутник 2 автоматически передвигается вправо на стол 7, который после этого поворачивается на 180⁰. Спутник 8 с заготовкой поступает на поворотный стол 1 для обработки, обработанная же деталь снимается со спутника 2 и вместо нее закрепляют следующую заготовку.

27. Перечислить основные параметры лобовых и карусельных станков. Описать назначение лобовых и карусельных станков. Классифицировать карусельные станки. Проанализировать производительность лобовых и карусельных станков.

· Основные параметры лобовых и карусельных станков являются наибольший диаметр и высота обрабатываемой заготовки.

· Станки служат для обработки коротких заготовок больших диаметров типа шкивов, вагонных колес, маховиков. На станках можно выполнить обточку наружных цилиндрических и конических поверхностей, обточку торцов, растачивание, проточку канавок.

· Выпускают станки универсальные и специализированные. По компоновке: одностоечные (для обработки деталей диаметром до 2000м), двустоечные. На тяжелых карусельных станках можно обрабатывать заготовки диаметром до 25000мм.

· Для установки, выверки и закрепления тяжелых заготовок на вертикальной планшайбе лобового станка требуется много времени, поэтому эти станки заменяют более производительными карусельными станками. На них выполняют все токарные операции, а при наличии спец. приспособлений можно фрезеровать, шлифовать и производить долбежные работы на заготовках большого диаметра и небольшой высоты.

28. Перечислить назначение токарно-винторезного станка 16К20. Расшифровать модель станка 16К20. Описать основные механизмы и движения в данном станке. Определить величину смещения центра задней бабки с включением продольной подачи для обтачивания конической оправки длиной 400 мм и углом уклона 5⁰.

· Токарно-винторезный станок 16К20 предназначен для обработки наружных, внутренних, цилиндрических, конических фасонных и торцевых поверхностей, нарезания резьбы метрической, дюймовой, модульной петлевой и специальной.

· 16К20: 1-токарный; 6-винторезный; К - модернизированный; 20 - основной параметр наибольший диаметр заготовки, устанавливаемой над станиной 200мм.

· По направляющим станины перемещается каретка суппорта и задняя бабка. Передняя бабка смонтирована неподвижно, в ней размещена коробка скоростей. Задняя бабка служит для поддержания заготовки при работе в центрах, а также для закрепления инструмента, предназначенного для обработки отверстий. Коробка подач должна обеспечить включение, выключение, реверсирование подачи и регулирование её величины. Фартук предназначен для преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта, в прямолинейное поступательное движение суппорта. Суппорт станка служит для перемещения закрепленного в резцедержателе инструмента.

· Величину смещения центра задней бабки h (мм) определяют h = L , L – длина оправки, мм h =400 = 34,8мм

29. Назвать модель вертикально-сверлильного станка с ЧПУ. Описать назначение данного станка. Расшифровать модель станка. Охарактеризовать исполнительные движения и основные механизмы вертикально-сверлильного станка с ЧПУ.

· Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ 2Р135Ф2

· Станок предназначен для сверления, зенкерования, развертывания, наружной резьбы легкого прямолинейного фрезерования деталей из стали, чугуна и цветных металлов в условиях мелкосерийного и серийного производства.

· 2р135Ф2: 2- сверлильный; Р – модернизированный; 1 – вертикальный; 35 наибольший диаметр сверления 35 мм; Ф2 – позиционная система ЧПУ

· На основании установлена колонна, по вертикальным направляющим которой перемещается суппорт с револьверной головкой (поддача по оси Z). На колонне закреплены коробка скоростей, передающая главное движение шпинделю, и коробка подач суппорта. Крестовый стол, состоящий из стола и салазок, совершает два взаимно перпендикулярных движения подачи по осям Х ',Y' от редукторов.

30. Перечислить типы одношпиндельных прутковых автоматов и полуавтоматов. Дать определение автомат и полуавтомат. Классифицировать токарные автоматы и полуавтоматы. Охарактеризовать автоматическое управление циклом обработки на автоматах и полуавтоматах.

· Одношпиндельные токарные полуавтоматы можно условно разделить на многорезцовые, копировальные и многорезцово-копировальные. Одношпиндельные прутковые автоматы подразделяют на фасонно-отрезные, продольного точения и токарно-револьверные.

· Автоматом называется станок, в котором автоматизированы все основные и вспомогательные движения, составляющие цикл обработки заготовки, включая загрузку заготовки и выдачу обработанной детали. Оператор лишь периодически контролирует размеры и загружает партию заготовок или прутков. В станках-полуавтоматах также автоматизированы все основные и вспомогательные движения, необходимые для обработки заготовки, но снятие готовой детали и установку новой, а также контроль её размеров осуществляет оператор.

· Токарные автоматы и полуавтоматы разделяют по различным признакам: а) по виду заготовки - патронные и прутковые; б) по назначению – на универсальные и специализированные; в) по расположению шпинделей – на горизонтальные и вертикальные; г) по числу шпинделей – одношпиндельные и многошпиндельные.

· Для автоматического управления циклом обработки на автоматах и полуавтоматах имеется распределительный вал с закрепленными на нем кулачками, через систему рычагов управляющими отдельными механизмами станка. За один оборот распределительного вала обычно изготовляется одна деталь, т. е выполняется весь цикл обработки. В одних автоматах имеется распределительный вал, вращающийся с постоянной для наладки частотой. В другой группе автоматов – у распределительного вала две частоты вращения: малая для рабочих и большая для вспомогательных движений. В третьей группе автоматов, кроме распределительного вала, имеется быстроходный вспомогательный вал.

31. Назвать модель токарного многошпиндельного полуавтомата. Описать назначение данного станка. Охарактеризовать технологические возможности выбранной модели станка. Изобразить компоновочную схему данной модели станка с указанием основных механизмов.

· Токарный вертикальный восьмишпиндельный полуавтомат 1К282.

· Полуавтомат 1К282 предназначен для черновой и чистовой обработки в патроне заготовок типа дисков, фланцев и др.. На нем можно обтачивать, растачивать, сверлить, зенкеровать и развертывать.

· Токарные вертикальные многошпиндельные автоматы широко применяют для обработки литых и штампованных заготовок средних и крупных размеров. Вертикальная их компоновка позволяет экономно использовать занимаемую станком площадь, облегчает загрузку станка тяжелыми деталями и разгружает шпиндели станков от изгибающей нагрузки под тяжестью заготовки.

· С основанием 6 жестко соединена колона 3, по направляющим которой перемещаются суппорта 2. На столе 5 установлено восемь рабочих шпинделей 4. На вершине колоны закреплен корпус 1, в котором размещен механизм подач и редуктор главного движения.

32. Назвать требования эксплуатации станков. Описать основные виды испытаний станков. Проанализировать испытание станка под нагрузкой. Охарактеризовать установку станков на фундамент.

· Требования эксплуатации станков включают: правильную упаковку и транспортирование станков, устройство помещений для них, правильную установку и крепление станков и их испытания, соблюдение правил работы и ухода за станком; своевременный ремонт.

· Основным видом испытаний станков являются приемочные испытания, включающие: 1) испытание станка на холостом ходу, проверку работы механизмов и проверку паспортных данных; 2)испытание станка в работе под нагрузкой, специальных станков и на производительность; 3) проверку станка на геометрическую точность, точность обрабатываемой заготовки и параметр шероховатости; 4)испытание станка на жесткость и виброустойчивость при резании.

· Испытание станка в работе под нагрузкой проводят для проверки качества работы станка, правильности функционирования и взаимодействия всех механизмов в условиях нормальной эксплуатации. Образцы обрабатывают в течении 30 минут (не менее) на средних скоростях при нагрузке до минимальной мощности с кратковременной перегрузкой до 25 % сверх номинальной мощности на черновом или чистовом режиме в зависимости от назначения станка. При этом все механизмы станка должны работать исправно; не должно наблюдаться вибраций, резкого шума, неравномерности движений. Особое внимание обращают на надежность и безопасность действия предохранительных устройств, тормозов, фрикционных муфт. Последние не должны самовыключаться и буксовать при перегрузке свыше 25% сверх номинальной мощности.

· Точность и долговечность работы станков во многом зависит от их правильной установки. Станки в цехе устанавливают или на общем бетонном полу толщиной 150-250 мм или на специально проектируемых фундаментах. Мелкие и средние токарные, сверлильные карусельные и другие станки нормальной точности устанавливают на бетонный пол и закрепляют фундаментными болтами. Специальные станки, объединенные в линию, можно располагать на бетонных лентах шириной 1,5-3 метра и длиной до 6 м.

Тяжелые, точные станки и станки, подверженные большим динамическим нагрузкам, устанавливают на отдельных фундаментах для повышения их жесткости и виброустойчивости. Фундаменты делают из кирпича, бетона, бутобетона. Станок размещают на фундаменте по установочному чертежу, имеющемуся в руководстве по эксплуатации станка. Фундамент предварительно рассчитывают, определяя его высоту и площадь основания.

Высоту бетонного фундамента выбирают по формуле Н= , где L – длина фундамента; k – коэффициент.

33. Назвать модель вертикально-фрезерного станка ЧПУ с револьверной головкой. Описать назначение данного станка. Расшифровать модель станка. Определить минимальную частоту вращения шпинделя.

· Вертикально-фрезерный станок с револьверной головкой 6Р13Ф3

· Станок предназначен для обработки заготовок сложного профиля (штампов, пресс-форм, кулачков и т.д.) из стали, чугуна и цветных металлов, легких и твердых сплавов в условиях единичного и мелкосерийного производства торцовыми и концевыми фрезами, а также сверлами, зенкерами и развертками, установленными в револьверной головке.

· 6- фрезерный; Р – модернизированный; 1- вертикальный; 3- типоразмер стола; Р – с револьверной головкой; Ф3 – с контурной системой ЧПУ.

· где 575 –наименьшая частота вращения двигателя.

34. Назвать механизмы для периодического движения. Описать назначение этих механизмов. Проанализировать работу механизмов. Охарактеризовать условия для безударной работы механизмов.

· Периодические движения могут осуществляться храповыми и мальтийскими механизмами, механизмами кулачковыми и с муфтами обгона, электро-, пневмо- и гидромеханизмами.

· Храповые механизмы наиболее часто используют в механизмах подачи станков, в которых периодическое перемещение заготовки, режущего (резца, шлифовального круга) или вспомогательного (алмаз для шлифовального круга) инструмента производится во время перебега или обратного (вспомогательного) хода (в строгальных, шлифовальных и других станках).

· Мальтийские механизмы применяют преимущественно в делительных устройствах с постоянным углом периодического поворота – для поворота револьверных головок, шпиндельных блоков и столов токарных автоматов, многопозиционных столов и т.п.

В большинстве случаев храповые механизмы используют для прямолинейного перемещения соответствующего узла. Собачка периодически поворачивается на определенный угол храповое колесо с наружными или внутренними зубьями, кинематически связанное с ходовым винтом перемещения узла (стола, суппорта, пиноли и т.п.) С помощью храповой передачи осуществляют также и круговые периодические перемещения. При необходимости регулирование угла поворота поворачиваемой части станка может осуществятся с помощью передачи с изменяемым передаточным отношением, например сменных зубчатых колес, вводимой в кинематическую цепь между мальтийским механизмом и поворачиваемым узлом.

· Плавная (безударная) работа механизма достигается, если начальная и конечная угловые скорости креста равны нулю. Для этого необходимо, чтобы ролик, поворачивающий крест, входил и выходил из паза креста в радиальном направлении. Это условие выполняется, если α + β = 90˚

35. Дать определение несущей системы станка. Описать материал для изготовления станин. Классифицировать станины по формам сечения. Проанализировать выбор форм сечения станины.

· Несущая система станка образуется совокупностью элементов станка, через некоторые замыкаются силы, возникающие между инструментом и заготовкой в процессе резания. К основным элементам несущей системы станка относятся станина и корпусные детали (поперечины, хоботы, ползуны, плиты, столы суппорты и т.п.)

· Основным материалом для изготовления служит чугун- для литых станин, сталь – для сварных. Для изготовления станин тяжелых станков иногда применяется железобетон. Для станин станков высокой точности применяется искусственный материал - синтегран, изготовляемый на основе крошки минеральных материалов и смолы и характеризующийся незначительными температурными деформациями.

· Станины для горизонтальные и вертикальные.

· Форма сечения горизонтальных станин определяется многими факторами: расположением направляющих, условиями удаления стружки и охлаждающей жидкости, условиями размещения резервуаров для охлаждающей жидкости и смазки, необходимостью установки на ней подвижных и неподвижных узлов, условиями жидкости, удобством проведения ремонтных работ и т.п. Форма сечения вертикальных станин определяется главным образом требованиям к жесткости. В целях повышения жесткости станины выполняют с двойным стенками или сплошного сечения, замкнутым контуром, увеличенным числом перегородок и ребер; с этой же целью исключают люки и окна или уменьшают их размеры.

	Главная \| Случайная страница \| Контакты \| Мы поможем в написании вашей работы!