- •Дисциплина «Автоматизация производственных процессов в машиностроении (аппм)». Составитель: к.Т.Н., доцент кафедры там Апатов ю.Л.
- •1. Основные понятия и определения. Механизация и автоматизация производства. Автоматические и автоматизированные процессы и оборудование. Степень автоматизации.
- •2. Автоматы и полуавтоматы. Понятие о рабочем цикле. Автоматический рабочий цикл. Симметричный и асимметричный циклы, их применение.
- •3. Эффективность автоматизации. Цель и задачи. Современное состояние и направление развития автоматизации.
- •5. Основные количественные характеристики автоматизированных технологических процессов. Производительность механообработки и сборки. Разновидности и методика определения.
- •6. Гибкость как основная характеристика серийного автоматизированного производства. Ее виды и методика расчета.
- •7. Производственный процесс как поток материалов, заготовок, деталей и информации. Обеспечение размерных связей в автоматизированном процессе изготовления деталей.
- •8. Методы обеспечения точности установки деталей, характеристики погрешностей, возникающих при установке и закреплении, транспортировке и обработке.
- •10. Агрегатирование как одно из направлений повышения эффективности автоматизации, его сущность и преимущества. Унификация узлов и агрегатов технического оборудования.
- •11. Агрегатные станки и их устройство, порядок работы, технологические возможности. Разновидности компоновок станков в соответствии с конфигураций обрабатываемых деталей.
- •Построение циклограмм станков.
- •12. Агрегатные силовые головки, их классификация, назначение и особенности встраивания в проектируемое автоматизируемое оборудование.
- •13. Механические (плоскокулачковая и винтовая) силовые головки. Схема устройства и принцип действия.
- •14. Гидравлическая силовая головка, ее устройство и принцип действия .
- •15. Пневмогидравлическая силовая головка, ее устройство и принцип действия .
- •16. Пневматическая силовая головка (пневмотурбинка).
- •17. Многопозиционные столы как основная часть агрегатного станка. Назначение, устройство и принцип действия на примере поворотного стола с мальтийским механизмом.
- •18. Модульный принцип создания оборудования с числовым программным управлением. Разновидности и технологическое назначение стандартных модулей.
- •Разновидности узлов
- •19. Автоматические линии, их признаки и разновидности. Линии с жесткой и гибкой связью. Классификация. Обеспечение надежности работы.
- •Разновидности автоматических линий
- •20. Роторные автоматические линии непрерывного действия. Устройство и принцип действия рабочих и транспортных роторов.
- •21. Транспортные системы, их разновидности при использовании составе автоматических линий.
- •22. Поперечный транспорт заготовок и деталей. Типаж шаговых транспортеров.
- •23. Верхний и продольный (вынесенный) транспорт как разновидность средств межоперационного транспортирования.
- •24. Лотки как простейшее средство транспортирования деталей. Условия прохождения деталей по лотку. Пневмолотки, их преимущества, вибролотки.
- •25. Транспортные системы удаления стружки из зоны резания и от станков. Примеры способов.
- •26. Спутниковый и бесспутниковый методы транспортирования деталей. Конструктивные решения спутников. Погрешности, возникающие при использовании спутников и борьба с ними. Кодирование спутников.
- •27. Накопители как средство создания межоперационных заделов. Их разновидности и область использования.
- •Вопрос 27 в конспекте не представлен. Оставлен на самостоятельную проработку.
- •28. Автоматизированные загрузочные устройства – важнейшая часть механообрабатывающей системы. Классификация устройств загрузки . Питатели.
- •29. Вибробункер, его область применения, устройство и принцип действия. Использование предбункеров, их преимущества.
- •31. Структурная схема и порядок работы сборочного промышленного робота. Требования к автоматическому сборочному оборудованию. Определении длительности рабочего цикла.
- •32. Условие выполнения автоматической сборки по точности (геометрическое). Учет элементарных погрешностей, определяющих суммарное значение погрешности несовпадения осей сопрягаемых деталей.
- •33. Динамическое условие осуществления оборки цилиндрических деталей. Повышение безотказности процесса соединения деталей посредством устройств адаптации.
- •34. Автоматический контроль точности размеров и формы деталей. Разновидности контроля. Использование информации, полученной при контроле,
- •35. Системы автоматического контроля при механообработке. Контроль при внутреннем шлифовании. Схема и порядок работы.
- •36. Контроль при хонинговании. Реализация прямого и косвенного методов контроля, их достоинства и недостатки.
- •37. Применение автоподналадчиков и возможность управления точностью обработки деталей. Блок-схема устройства автоподналадчика.
- •38. Выбор методов управления автоматизированным технологическим оборудованием.
- •Путевой метод
- •2. Центральный метод управления
- •3. Комбинированный метод
- •39. Диспетчирование, планирование и организация управления автоматизированным производством в машиностроении.
- •40. Экономический анализ при выборе объектов автоматизации и роботизации производства. Основные показатели.
13. Механические (плоскокулачковая и винтовая) силовые головки. Схема устройства и принцип действия.
П лоско-кулачковая механическая силовая головка
ВКЛ ЭД Стола
Рисунок 7 – Кинематическая схема плоскокулачковой механической головки
Работа головки осуществляется следующим образом: При включении электродвигателя ЭД 1 одновременно начинается вращение инструмента и начинается движение подачи и далее через плоский кулачок, который имеет профиль паза, образованный радиусами r и R, которые обеспечивают необходимый рабочий ход. Головка снабжена выдвижной пинолью, на которой устанавливается ролик, входящий в паз кулачка, весь рабочий цикл обеспечивается за один оборот кулачка, поворот кулачка контролируется:
по упору, закрепленному на кулачке и конечным выключателем;
за счет упора, закрепленного на пиноли.
Преимущества: обладает простотой конструкции
Недостатки: 1) наличие выдвижной пиноли снижает жесткость конструкции, поэтому данная головка применяется для легких и средних работ; 2) рабочий ход головок ограничен до 75 – 80 мм, в противном случае возрастают габариты кулачка и самой головки.
2) Винтовая механическая головка
Рисунок 8 – Кинематическая схема винтовой силовой головки
В конструкции головки данного вида предусмотрен дифференцированный винтовой механизм подач, в конструкции применены электромагнитные муфты ЭМ 1 и ЭМ 2 , которые предназначены для обеспечения прямой подачи инструмента ЭМ1 и реверс при включении муфты ЭМ2 . ЭМП – электромагнитный предохранитель. Имеется 2 двигателя: ЭД1 – электродвигатель ускоренных перемещений (быстрый подвод, РП, быстрый отвод); ЭД2 – электродвигатель главного движения и рабочей подачи.
В конструкции предусмотрены сменные зубчатые колеса (ЗК)
Головка снабжается датчиками конечного положения (крайнего заднего и крайнего переднего положения корпуса) , а также датчиком переключения на рабочую подачу ( расположение их см. след. головку).
Ускоренный подвод инструмента к детали производится при включении электродвигателя ЭД1, при этом вращения инструмента пока отсутствует; при переходе на рабочую подачу электродвигатель ЭД1 отключается, одновременно включается электромагнитный тормоз (ЭМТ), стопорящий ходовой винт, одновременно включается ЭД2; привод подач обеспечивает вращение червячного колеса, которое имеет соединение винт-гайка. При неподвижном ходовом винте идет медленная рабочая подача, таким образом, данный винтовой механизм, выполняющий двоякую функцию, называется дифференциальным.
Преимущества: данная конструкция обеспечивает значительно большую мощность и усилие резания, применяется для выполнения тяжелых работ.
Недостатки : 1) Большие габариты, 2) Сложность конструкции и управления.
14. Гидравлическая силовая головка, ее устройство и принцип действия .
Р исунок 9 – Гидравлическая силовая головка
Гидравлическая силовая головка (ГСГ) включает в себя подвижный корпус, перемещающийся по направлениям неподвижного основания, на корпусе закреплены 3 кулачка: К1 – кулачок крайнего переднего положения корпуса; К2 – кулачок рабочей подачи; К3 – кулачок крайнего исходного положения корпуса. В гидросистеме головки предусмотрены 3 элемента управления, установленные соответственно в трех магистралях. В 1 магистрали установлен путевой переключатель, во 2-ой – регулируемый дроссель, он предназначен для регулирования величины подачи инструмента, в 3-ей – обратный клапан. Шток гидроцилиндра закреплен в неподвижном основании.
Порядок работы: Масло от гидростанции поступает через гидрораспределитель с электромагнитным управлением в гидросистему головки. Из всех 3-х вариантов движения масло движется по верхней магистрали, т.к. путевой переключатель находится в верхнем положении и движение масла происходит через него, движение масла по 2 магистрали затруднено, т.к. регулируемый дроссель представляет из себя гидравлическое сопротивление, 3-я магистраль в данном случае для движения масла закрыта. Таким образом, масло поступает в полость «а»: осуществляется быстрый подвод инструмента к детали.
При нажатии кулачком К2 на путевой переключатель он перекрывает магистраль №1, масло начинает двигаться по 2 магистрали через регулируемый дроссель, который настроен на нужную подачу. Начинается этап рабочей подачи и обработка детали.
В конце обработки кулачок К1 нажимает на переключатель ВК1, что является сигналом для окончания обработки, происходит включение электромагнита №2 и выключение Э1. Масло начинает поступать в полость «б», из полости «а» оно начинает сливаться через обратный клапан, а после того, как К2 сойдет с путевого переключателя, пойдет и по 1 магистрали. В этом случае происходит быстрый отвод корпуса в исходное положение. В конце обратного хода К3 нажимает на ВК2, в этом случае необходимо привести головку в нейтральное положение и одновременно дать команду на поворот стола.