kinmetsta34[1]_copy

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГІЇ ТА ОРГАНІЗАЦІЇ МАШИНОБУДІВЕЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

програма та завдання до контрольної роботи з дисципліни «Автоматичні лінії та дільниці верстатів з ЧПК»

(для студентів напрямку 6.050502 «Інженерна механіка» 3-го курсу заочної форми навчання)

Рекомендовано на засіданні кафедри ТОМВ

Протокол № 1 від 03.01.2012

Затверджено на засіданні Методичної Ради ДонДТУ Протокол №

Алчевськ

ДонДТУ

2012

УДК 621.9.06.001

Методичні вказівки, програма та завдання до контрольної роботи з дисципліни «Автоматичні лінії та дільниці верстатів з ЧПК» (для студ. напрямку 6.050502 «Інженерна механіка» заочної форми навчання) / Укл.: М.О. Мосягін, О.М. Чекалов, С.Ю. Стародубов. – Алчевськ,

ДонДТУ, 2011. – 34с.

Наведено робочу програму дисципліни «Автоматичні лінії та дільниці верстатів з ЧПК», варіанти завдань до контрольної роботи, рекомендації та приклад її виконання.

Укладачі:	М.О. Мосягін, доц.;
	О.М. Чекалов, доц.;
	С.Ю. Стародубов, ст. викл.;
Відповідальний за
випуск	А.М. Зинченко, доц.
Відповідальний редактор	Н.А. Денисова, доц.

2

		ЗМІСТ
1 ПРОГРАМА ДИСЦИПЛІНИ .			.	.	.	.	4
1.1	Загальні положення	.	.	.	.	.	4
1.2	Зміст дисципліни .	.	.	.	.	.	4
2 КОНТРОЛЬНА РОБОТА		.	.	.	.	.	7
2.1	Загальні вказівки та рекомендації .			.	.	.	7
2.2	Послідовність проектування
	кінематичної схеми приводу		.	.	.	.	11
2.3	Методичні рекомендації до
	проектування кінематичної схеми приводу .				.	.	13
2.4	Перелік питань до варіантів завдань			.	.	.	15
3 ПРИКЛАД ПРОЕКТУВАННЯ КІНЕМАТИЧНОЇ
СХЕМИ ПРИВОДУ .		.	.	.	.	.	18
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА			.	.	.	.	22
ДОДАТОК А Таблиці для підбору чисел зубів .					.	.	24

3

1 ПРОГРАМА ДИСЦИПЛІНИ

1.1 Загальні положення

Найважливішими видами технологічного устаткування механоскладального виробництва є металорізні верстати з числовим програмним керування, автомати і автоматичні лінії, гнучкі верстатні системи, промислові роботи, устаткування для заготівельних операцій. Метою викладання дисципліни є докладне ознайомлення з цими видами устаткування і особливостями проектування приводів коробок швидкостей та подач, ознайомлення з принципами формоутворення і експлуатації. Крім того, викладання даної дисципліни повинне розкрити взаємозв’язок різних галузей науки і техніки та показати вплив новітніх досягнень на формування і розвиток металорізального устаткування.

Необхідно викласти загальні відомості про основні види промислового устаткування для виготовлення деталей, а також дати відомості з основ проектування та експлуатації цих видів устаткування. Студенти повинні знати будову машин, верстатів, а також їх найважливіші вузли. Основним завданням вивчення курсу є засвоєння системного підходу при аналізі і синтезі об’єктів металорізного устаткування, розрахунку сіток та графіків частот обертів коробок швидкостей та коробок подач, а також розвиток навичок кінематичного аналізу, формування прикладних знань в межах майбутньої спеціальності.

1.2 Зміст дисципліни

1.2.1Вступ. Перспективи розвитку автоматизації машинобудування. Роль технологічного обладнання в машинобудуванні. Комплексна автоматизація виготовлення деталей на базі автоматичних ліній (АЛ) та гнучких виробничих систем (ГВС). Зміст та побудова курсу.

1.2.2Класифікація верстатів. Основні терміни та визначення. Класифікація обладнання за технологічним призначенням та видами обробки, за ступенем універсальності та точності, рівнем автоматизації та масою. Розмірні ряди верстатів та автоматів.

1.2.3Техніко-економічні показники. Ефективність обладнання.

Продуктивність та методи її оцінювання. Надійність та довговічність, технічний ресурс, ремонтопридатність технологічних систем. Універсальність та гнучкість обладнання.

4

1.2.4Поверхні, які оброблюються на металорізних верстатах.

Укрупнена класифікація оброблюваних поверхонь. Теоретичне геометричне утворення поверхонь. Твірні лінії. Допоміжні матеріальні елементи – ріжучі вершини та крайки. Методи утворення твірних ліній: копіювання, сліду, дотику, обкату.

1.2.5Рухи у верстатах. Кінематичні зв’язки та кінематичне на-

строювання верстатів. Параметри, що характеризують рухи. Характеристика рухів у часі і в просторі. Характеристика рухів за складністю та замкненістю. Параметри, що настроюються. Характеристика рухів. Рухи формоутворення. Рухи різання та подачі. Настановні, ділильні, допоміжні рухи; рухи керування.

Кінематична група, її склад. Виконавчі пари. Внутрішні та зовнішні зв’язки. Прості та складні кінематичні групи. Органи настроювання, їх розташування в кінематичній групі.

Кінематична структура верстата. Види кінематичних зв’язків у верстатах. Паралельне, послідовне та змішане з’єднання груп.

Розрахункові переміщення у верстатах. Розрахункові ланцюги. Рівняння балансу. Формула настроювання. Диференційні механізми та передатні відношення диференціалів. Види подач та зв’язки між ними.

1.2.6Приводи верстатів, проектування приводів.

-привод головного руху верстатів. Призначення приводу головно-

го руху та вимоги до нього. Ступінчастий привод головного руху. Геометричні ряди частот обертання. Їх властивості. Множні механізми. Групові передачі. Рівняння настроювання ступінчастого приводу з множними груповими передачами. Структурна формула приводу. Конструктивні та кінематичні варіанти. Обмеження передатних чисел та діапазонів регулювання. Графоаналітичний метод кінематичного розрахунку коробок передач. Структурні сітки та графіки частот обертання. Особливі множні структури: з багато швидкісним електродвигуном, з частковим збігом та випадінням ступенів (з накладенням, з нерівномірним («ломаним») рядом), складені структури. Приводи зі змінними зубчастими колесами. Поєднання безступінчастого приводу зі ступінчастою коробкою швидкостей. Визначення чисел зубів групових передач. Єдиний та розділений привод. Коробки швидкостей, вимоги до них. Способи скорочення габаритів коробок швидкостей.

Характеристика електричних, електромеханічних та гідравлічних безступінчастих приводів головного руху. Механічні безступінчасті приводи; їх види, характеристика і основи кінематичних розрахунків.

-приводи подач верстатів. Вимоги до приводів подач. Структура приводів подач. Способи регулювання величини подач. Види механіз-

5

мів коробок подач та їх особливості. Особливості розрахунку та проектування приводів подач.

Найбільш характерні елементи та механізми кінематичних ланцюгів: пасові та зубчасті передачі; диференціальні та реверсивні механізми; муфти обгону, запобіжні пристрої.

1.2.7 Верстатне обладнання.

-верстати для обробки тіл обертання. Токарні верстати з ручним та числовим програмним керуванням, та їх технологічні різновиди. Токарно-револьверні та токарно-карусельні верстати. Токарні одношпиндельні та багатошпиндельні автомати та напівавтомати.

Особливості конструкції токарних верстатів з ЧПК. Пристрої, які використовуються на верстатах загального призначення та на верстатах з ЧПК (патрони, повідки, центри, рухомі та нерухомі люнети).

-верстати для обробки призматичних деталей. Верстати фрезер-

ної групи та їх основні різновиди (консольні та без консольні, горизонтальні та вертикальні, поздовжньо-фрезерні, фрезерні верстати безперервної дії). Свердлувальні та розточувальні верстати. Багатоопераційні верстати з ЧПК. Агрегатні верстати для обробки корпусних деталей.

Верстати з поступальним головним рухом різання (стругальні, довбальні, протяжні).

-зубообробні верстати. Види, призначення, особливості конструкції та кінематики верстатів для обробки циліндричних коліс з прямим та гвинтовим зубом, черв’ячних коліс, конічних коліс. Зубооздоблювальні верстати.

-верстати для абразивної обробки. Особливості верстатів для аб-

разивної обробки. Круглошліфувальні та внутрішньошліфувальні верстати. Безцентровошліфувальні автомати. Плоскошліфувальні верстати з прямокутним та круглим столом.

-програмування обробки виробів на верстатах з ЧПК. Основні по-

няття. Носії інформації. Структура керуючих програм. Кодування інформації. Програмування обробки контуру деталі. Інтерполяція. Функції програмування: підготовчі, допоміжні, завдання частоти обертання шпинделю, швидкості подачі. Вибір інструмента. Режим гальмування.

1.2.8 Промислові роботи (ПР) та маніпулятори. Загальна харак-

теристика та класифікація. Підвісні, підлогові, вбудовані ПР. Констру- ктивно-кінематичні та технологічні параметри. Захватні пристрої ПР. Приводи ПР. Системи керування ПР. Роботи-маніпулятори для обслуговування основних типів верстатів. Промислові роботи модульно-

6

агрегатного типу. Роботи і автомати для складання. Застосування роботів у складі РТК.

Автоматизація допоміжних операцій. Автоматична зміна заготованок типу тіл обертання та корпусних деталей. Автоматична зміна інструмента.

1.2.9Верстатні модулі та гнучкі виробничі системи (ГВС). Верс-

татні модулі та їх основні підсистеми. Класифікація ГВС. Особливості гнучких автоматизованих ліній (ГАЛ) та гнучких автоматизованих дільниць (ГАД). Обладнання ГВС. Автоматизовані транспортнонакопичувальні системи. Управління ГВС. Гнучкі верстатні системи для тіл обертання. Модулі для обробки корпусних деталей на базі багатоопераційних верстатів. Гнучкі системи для корпусних деталей.

1.2.10Автоматичні лінії. Основні поняття. Класифікація автоматичних ліній. Автоматичні лінії зі спеціальних, автоматизованих універсальних та спеціалізованих верстатів. Автоматичні лінії з агрегатних верстатів. Транспортні системи автоматичних ліній. Поворотні пристрої. Механізми затискання та фіксації заготованок. Роторні автоматичні лінії.

2 КОНТРОЛЬНА РОБОТА

Мета контрольної роботи – закріпити знання, здобуті при самостійному вивченні розділів курсу, отримати практичні навички виконання розрахунків, необхідних при проектуванні верстатів та їх вузлів; підготуватися до вирішення практичних задач та виконанню курсового проекту з дисципліни «Обладнання та транспорт механоскладальних цехів».

Контрольна робота містить задачу, пов’язану з розробкою кінематичної схеми приводу верстата та два теоретичних питання до різних розділів курсу.

Завдання вибирають з таблиці 2.1, в якій для кожного варіанта вказано номер задачі та номера теоретичних питань. Вихідні дані для виконання задачі з розрахунку приводу наведені в таблиці 2.2.

2.1 Загальні вказівки та рекомендації

Номер варіанта завдання вибирають відповідно до двох останніх цифр шифру студента.

На титульному аркуші контрольної роботи повинні бути зазначені:

7

найменування дисципліни, номер групи, прізвище та ініціали студента, його шифр. В кінці роботи слід поставити дату виконання та підпис.

Таблиця 2.1 – Варіанти завдань до контрольної роботи

Остання		Передостання цифра шифру
	0	1		2	3	4
цифра
	5	6		7	8	9
шифру
		Номера задач та питань
1	01	11		21	31	41
	51	58		57	73	53
	58	78		71	77	73
2	02	12		22	32	42
	52	59		58	63	61
	62	76		75	71	67
3	03	13		23	33	43
	54	55		56	57	51
	67	63		70	64	66
4	04	14		24	34	44
	74	53		55	56	52
	80	69		72	79	81
5	05	15		25	35	45
	66	61		62	53	54
	68	79		76	67	68
6	06	16		26	36	46
	60	54		66	55	56
	74	67		70	69	70
7	07	17		27	37	47
	65	56		70	57	72
	79	78		74	66	81
8	08	18		28	38	48
	59	60		57	59	60
	68	69		65	73	82
9	09	19		29	39	49
	70	61		64	61	62
	62	71		68	75	76
0	10	20		30	40	50
	72	77		58	63	64
	79	83		74	77	78
			8

Таблиця 2.2 Вихідні дані до розробки кінематичної схеми приводу обертання шпинделю верстата

Варіант		Структура		Шпиндель		Електродвигун,
	Z		φ	nmin,	nmax,
		привода		хв.–1	хв.–1	nдв, хв–1
1	12	3×2×2	1,12	125	–	1460
2	12	3×2×2	1,25	63	–	1445
3	12	3×2×2	1,4	50	–	2900
4	8	2×2×2	1,6	80	–	2850
5	8	2×2×2	1,4	100	–	1425
6	8	4×2	1,6	125	–	1430
7	6	3×2	1,8	100	–	2840
8	12	4×3	1,25	63	–	1445
9	9	3×3	1,4	–	2240	2880
10	12	2×2×3	1,25	–	1600	1430
11	12	2×3×2	1,4	–	2500	2850
12	12	3×4	1,25	–	2000	1430
13	6	3×2	2,0	–	1800	2810
14	12	2×3×2	1,25	–	2500	2840
15	16	2×2×2×2	1,25	–	3150	2850
16	12	3×2×(1+1×1)	1,4	50	–	2850
17	12	3×2×1×(1+1×1)	1,25	50	–	1415
18	12	2×3×(1+1×1)	1,4	40	–	2880
19	12	2×3×1×(1+1×1)	1,25	40	–	1435
20	8	2×2×1×(1+1×1)	1,4	125	–	2850
21	16	2×2×1×(1+1×1)	2,0	50	–	2840
22	16	2×2×2×1×(1+1×1)	1,25	31,5	–	1445
23	12	3×2×(1+1×1)	1,25	31,5	–	1420
24	12	3×2×1(1+1×1)	1,6	45	–	2850
25	8	2×2×1(1+1×1)	2,0	45	–	2850
26	–	3×3×2	1,25	125	–	2900
27	–	2×3×3	1,12	16	–	2850
28	–	2×3×3	1,06	16	–	2850
29	–	2×2×2×2	1,25	25	–	2840
30	12	–	1,12	250	–	1420/710
31	12	–	1,25	100	–	2880/1420
32	12	–	1,4	80	–	2850/1430/710
			9

Продовження таблиці 2.2

Варіант		Структура		Шпиндель		Електродвигун,
	Z		φ	nmin,	nmax,
		привода		хв.–1	хв.–1	nдв, хв–1
33	12	–	1,25	50	–	2870/1440/700
34	9	–	1,25	100	–	2920/1460/710
35	16	–	1,4	–	2800	2870/1430
36	6	–	1,25	–	2500	1420/710
37	6	–	1,4	–	3150	2900/1470
38	18	–	1,25	–	2500	2850/1430/710
39	18	–	1,4	–	2000	2870/1440/710
40	18	–	1,25	50	–	1410/710
41	18	–	1,12	125	–	2920/1460/710
42	12	–	1,12	125	–	2920/1460/710
43	*	8×2×2	1,25	63	–	920
44	*	2×8×2	1,25	50	–	950
45	*	2×2×4	1,25	80	–	965
46	*	2×2×6	1,25	71	–	955
47	*	6×2×2	1,25	125	–	950
48	*	2×6×2	1,25	100	–	933
49	*	4×2×2	1,25	80	–	920
50	*	2×4×2	1,25	100	–	915

П р и м і т к и : Z – число частот обертання шпинделю; φ – знаменник геометричного ряду; nmin, nmax – найменша та найбільша частота обертання шпинделю, хв–1; nдв – частоти обертання валу електродвигуна, хв– 1; * - привод з гітарою змінних шестерень та електромагнітними муфтами.

На першому аркуші роботи зазначити варіант завдання відповідно до шифру.

В роботі має бути наведений перелік використаних літературних джерел та надані посилання на них у відповідях.

Розрахункові схеми та ескізи виконувати відповідно до вимог ЄСКД олівцем, підписи, позначення, відповіді на питання – чорнилом (кульковою ручкою). Допускається виконання роботи в комп’ютерному варіанті, але з обов’язковим додержанням вимог ЄСКД.

10