Лекционный курсВведение (2 часа)
Исторический очерк развития металлорежущих станков и станочных комплексов. Русский механик А.К. Нартов – основоположник отечественного станкостроения. Замечательные изобретения в станкостроении. Оценка изобретения суппорта. Станковедение – наука о металлорежущих станках. Рукопись А.К. Нартова “Театрум махинарум или ясное зрелище машин”. Роль отечественных ученых в развитии станковедения. Роль станковедения в народном хозяйстве страны. Диалектическое взаимодействие станкостроения с другими отраслями. Влияние технического прогресса на развитие отрасли станкостроения. Современное состояние мирового и отечественного станкостроения и перспективы дальнейшего развития. Станкостроение Республики Беларусь. Периодические издания, освещающие проблемы станковедения и практику станкостроения. Классификация металлорежущих станков: по технологическому признаку, по степени специализации, по степени точности, по степени автоматизации. Системы обозначения станков, выпускаемых серийно и по индивидуальным заказам. Особенности обозначения станков с цикловым и числовым программным управлением. Размерные ряды станков и автоматов. Технико-экономические показатели: эффективность, производительность, надежность, гибкость, точность.
Основы кинематики станков (8 часов)
Кинематика станков – частное научное направление станковедения. Диалектика развития кинематики станков. Роль отечественных ученых в ее развитии. Классификация движения в станках по функциональному признаку. Рабочие и вспомогательные движения, их размерность. Движения формообразования и управления, деления, врезания, позиционирования, их определения и параметры. Поверхность изделия как пересечение воспроизводящих линий. Понятие о вспомогательном элементе. Методы получения воспроизводящих линий. Образование поверхностей на станках. Связь между формой вспомогательного элемента, способом образования поверхности и количеством движений формообразования. Понятие о кинематической группе. Внутренние и внешние кинематические связи. Звено соединения связей. Условное обозначение структуры кинематической группы. Кинематическая структура станка, как совокупность кинематических групп. Способы соединения кинематических групп в структуре станка. Классификация станков по кинематической структуре. Основы теории настройка станков. Структурные и расчетные кинематические цепи. Расчетное перемещение (РП). Уравнение кинематической цепи (УКЦ). Формула настройки (ФН).
Механизмы станков (8 часов)
Виды передач вращательного движения, применяемые в станках. Понятие о передаточном отношении. Передаточные отношения отдельных передач и совокупности нескольких последовательно расположенных передач. Расчеты кинематических цепей, связывающих вращающиеся с поступательно-возвратно перемещающимися звеньями. Механизмы-построители: кривошипно-ползунковый, кулисный, кулачковый. Расчеты кинематических цепей, связывающих вращающиеся с поступательно перемещающимися звеньями. Понятие о тяговом вале. Шаг тягового вала. Виды передач и механизмов, преобразующие вращательное движение тягового вала в поступательное перемещение ведомого звена: винт-гайка, колесо-рейка, механизмы с плоским и цилиндрическим кулачком. Особенности расчета кинематических цепей, содержащих суммирующие механизмы, формула Виллиса и ее использование при кинематических расчетах цепей с планетарными суммирующими механизмами. Передаточное отношение суммирующего механизма при одном остановленном звене. Механизмы для ступенчатого изменения скорости движения исполнительного органа: разновидности и область применения. Шестеренчатые коробки передач. Одиночные и групповые механизмы шестеренчатых коробок. Разновидности групповых механизмов: механизм с передвижным блоком, механизм со сцепными муфтами, механизм с шестеренчатым конусом, механизм со ступенью возврата. Устройство, назначение, достоинства и недостатки. Гитары сменных зубчатых колес с одной, двумя и тремя парами колес. Устройство, назначение, достоинства, недостатки. Методы подбора сменных зубчатых колес. Ступенчатые и сменные шкивы. Устройство, назначение, достоинства и недостатки. Бесступенчатое изменение скорости. Виды устройств (вариаторов) для бесступенчатого изменения скорости: механические, электрические, гидравлические. Механические вариаторы. Устройство, назначение, достоинства, недостатки. Реверсивные механизмы: разновидности и область применения. Реверсивные механизмы с передвижными колесами и со сцепными муфтами: устройство, назначение, достоинства, недостатки. Потеря количества движения на исполнительном звене при реверсировании. Специальные реверсивные механизмы: устройство, назначение, достоинства и недостатки. Обгонные механизмы: храповые, планетарные, роликовые обгонные муфты. Устройство, назначение, достоинства, недостатки. Механизмы прерывистых движений: храповые, кулачковые, мальтийские. Устройство, назначение, достоинства, недостатки. Суммирующие механизмы: разновидности и область применения. Замкнутые и незамкнутые суммирующие механизмы. Планетарные суммирующие механизмы с цилиндрическими и коническими зубчатыми колесами. Устройство, назначение, достоинства, недостатки. Суммирующие механизмы с винтом и гайкой, с червячной передачей, с косозубыми колесами. Устройство, назначение, достоинства, недостатки. Паразитные суммирующие механизмы, образующиеся в станках при нерациональной разработке кинематической структуры. Предохранительные устройства.
Зубо- и резьбообрабатывающие станки (34 часа)
Классификация станков зубообрабатывающей группы по функционально-технологическому признаку. Основные направления развития станков этой группы. Методы образования профиля зуба и линии зуба по длине. Способы нарезания цилиндрических зубчатых колес с прямым и круговым зубом. Обработка зубьев колес с образованием профиля зуба копированием: фасонное фрезерование и шлифование, фасонное долбление, фасонное протягивание. Область использования, достоинства и недостатки. Фасонное зубофрезерование. Применяемый инструмент. Лимбовые и безлимбовые универсальные делительные головки (УДГ): кинематические схемы и настройка. Кинематическая структура фрезерного станка общего назначения, используемого совместно с (УДГ). Конструкции УДГ. Зубофрезерный станок ЕЗ-40. Кинематическая структура: группа скорости резания, группа подачи, группа деления, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Основные узлы станка. Фасонное долбление. Особенности процесса. Зубодолбежные станки модели 5110 и 5120. Кинематическая структура, особенности конструкции режущего инструмента. Зубодолбление и зубострогание цилиндрических колес с образованием профиля зуба обкатом. Область использования, достоинства и недостатки. Зубодолбежные станки. Размерный ряд выпускаемых станков. Типовая кинематическая структура: группа скорости резания, группа подачи, группа врезания и вспомогательные группы, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Станки моделей 5122, 5А122, 5А122Ф3. Особенности кинематической структуры зубодолбежного станка для обработки зубчатых колес с винтовым зубом. Зубофрезерование зубчатых и червячных колес с образованием профиля зуба обкатом. Область использования, достоинства, недостатки. Зубофрезерные станки: размерный ряд, основные направления развития. Частная типовая кинематическая структура станка для нарезания прямозубых колес: группа скорости резания и группа подачи, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Особенности группы скорости резания при нарезании колес с простым числом зубьев. Частная типовая структура станка для нарезания колес с винтовым зубом: группа скорости резания и группа подачи, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Частная типовая структура станка для нарезания червячных колес: группа скорости резания и группа радиального врезания, соединение групп, РП, УКЦ,ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Особенности структуры станка с осевым движением врезания. Частная структура станка для нарезания зубчатых колес при диагональном движении подачи: группа скорости врезания, группа подачи, группа осевого врезания, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Основные узлы станка модели 5К324. Обработка прямозубых конических колес с образованием профиля зуба методом обкатки: зубострогание, зубофрезерование. Область использования, достоинства и недостатки. Зубострогальные станки. Типовая кинематическая структура: группа скорости резания, группа подачи и группа деления, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений Станок модели 5П23БП: конструкция основных узлов. Зуборезные станки для нарезания конических колес с дуговым зубом резцовой головкой. Кинематическая структура: группа скорости резания, группа подачи и группа деления, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Модификация зуба шестерни. Механизм модификации станка модели 528. Чистовая обработка цилиндрических зубчатых колес. Станки для фасонного зубошлифования. Типовые кинематические структуры: группа скорости резания, группа подачи, соединение групп РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Зубошевинговальные станки. Типовая кинематическая структура: группа скорости резания, группа подачи, вспомогательные группы, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Зубошлифовальные станки, работающие однониточным кругом. Типовая кинематическая структура: группа скорости резания, группа подачи, группа деления, соединение групп, РП, УКЦ,ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Станок модели 5831. Зубошлифовальные станки, работающие абразивным червяком. Типовая кинематическая структура: группа скорости резания, группа подачи, группа врезания, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Затылование дисковых и червячных фрез: применяемый инструмент, сущность процесса. Частные кинематические структуры затыловочных станков: группы формообразования и деления, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки. Станок модели 1Б811. Резьбошлифование. Способы шлифования и применяемый инструмент. Кинематические структуры резьбошлифовапльных станков: группы формообразования, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки.
Станки общего назначения (20 часов)
Классификация станков токарной группы по функционально-технологическому признаку. Основные направления развития токарных станков. Токарно-винторезные станки общего назначения. Размерный ряд выпускаемых станков. Типовая кинематическая структура токарно-винторезного станка как совокупность токарной и винторезной структур. Станки модели 1К62 и 16К20. Частная токарная структура: группа скорости резания и группа подач, соединение групп, РП и УКЦ, органы настройки исполнительных движений. Частная винторезная структура: группа скорости резания и группа деления, соединение групп, РП и УКЦ при настройке станка на различные виды нарезаемых резьб, органы настройки исполнительных движений. Таблиц барабана подач станка 1К62 и принцип ее построения. Особенности коробки подач токарно-винторезного станка 16К20. Токарно-револьверные станки. Особенности станков с вертикальной и горизонтальной револьверной головкой. Кинематическая структура. Размерный ряд станков. Область использования. Карусельные станки. Размерный ряд станков. Область использования. Кинематическая структура. Лобовые станки. Область использования. Кинематическая структура. Особенности станков для точения некруглых валов. Кинематическая структура станка для обработки синоидных валов: группа скорости резания, группа подач, группа стабилизации силы резания, соединение групп, РП, УКЦ, ФН, органы настройки параметров исполнительных движений. Область использования и классификация сверлильных станков. Основные направления развития станков сверлильной группы. Вертикально-сверлильные станки. Размерный ряд станков. Кинематическая структура: группа скорости резания и группа подачи, соединение групп, РП и УКЦ, органы настройки параметров исполнительных движений. Частная кинематическая структура для выполнения несверлильных операций: группа скорости резания, РП и УКЦ. Радиально-сверлильные станки. Размерный ряд станков. Кинематическая структура, группа скорости резания, группа подачи и группа позиционирования, РП и УКЦ, органы настройки параметров исполнительных движений. Особенности компоновки. Станки для глубокого сверления. Область использования. Особенности компоновки. Область использования и классификация расточных станков. Основные направления развития. Горизонтально-расточные станки. Размерный ряд станков. Кинематическая структура: группа скорости резания и группа подачи, соединение групп, РП и УКЦ, органы настройки параметров исполнительных движений. Координатно-расточные станки. Размерный ряд станков. Кинематическая структура: группа скорости резания и группа подачи, соединение групп, РП и УКЦ, органы настройки параметров исполнительных движений. Область использования и классификация фрезерных станков. Основные направления развития станков фрезерной группы. Горизонтально-фрезерные станки. Размерный ряд станков. Кинематическая структура: группа скорости резания и группа подачи, соединение групп, РП и УКЦ, органы настройки параметров исполнительных движений. Вертикально-фрезерные станки. Размерный ряд станков. Кинематическая структура. Расширение технологических возможностей вертикально-фрезерных станков. Широкоуниверсальные фрезерные станки. Кинематическая структура. Особенности компоновки. Карусельно-фрезерные станки. Кинематическая структура. Особенности компоновки. Область использования и классификация протяжных станков. Кинематическая структура. Особенности компоновки горизонтально- и вертикально-протяжных станков. Область применения и классификация строгальных и долбежных станков. Кинематическая структура строгальных станков: группа скорости резания и группа подачи, РП и УКЦ, органы настройки параметров исполнительных движений, соединение групп. Особенности компоновки поперечно- и продольно-строгальных станков. Расширение технологических возможностей строгальных станков. Типовая кинематическая структура долбежных станков: группа скорости резания и группа подачи, соединение групп, РП и УКЦ, органы настройки параметров исполнительных движений. Область использования и классификация шлифовальных станков. Основные направления развития станков шлифовальной группы. Круглошлифовальные станки. Размерный ряд станков. Кинематическая структура: группа скорости резания, группа подачи, соединение групп, РП и УКЦ, органы настройки параметров исполнительных движений. Бесцентрово-шлифовальные станки. Размерный ряд станков. Кинематическая структура: группа скорости резания, особенности группы подач, соединение групп, РП и УКЦ, органы настройки параметров исполнительных движений. Плоскошлифовальные станки. Размерный ряд станков. Кинематическая структура: группа скорости резания и группы подач, соединение групп, РП и УКЦ, органы настройки параметров исполнительных движений. Особенности компоновки станков с круглым столом. Станки-автоматы и полуавтоматы токарной группы: область использования, классификация по виду заготовки, по расположению и количеству щпинделей. Токарно-револьверные автоматы. Размерный ряд станков. Типовая кинематическая структура и конструкция отдельных узлов. Автомат модели 1Б140. Кинематическая схема, устройство отдельных узлов и механизмов, вывод формулы настройки цепи привода СУ. Проектирование рабочего цикла и программоносителей (кулачков). Автоматы фасонно-продольного точения. Размерный ряд. Типовая кинематическая структура и структура СУ. Автомат модели 1И10П. Кинематическая схема, устройство отдельных узлов, механизмов, проектирование рабочего цикла и программоносителей (кулачков). Многошпиндельные автоматы и полуавтоматы. Особенности компоновки и конструкции отдельных узлов. Автомат модели 1А265-4. Кинематическая схема, устройство отдельных узлов и механизмов. Токарно-копировальные полуавтоматы: кинематическая структура, компоновка. Принципы однокоординатного и двухкоординатного гидрокопирования. Копирование с задающей и зависимой подачами. Приспособления, применяемые на токарно-копировальных станках. Станки общего назначения с ЧПУ: кинематические структуры, компоновки, особенности приводов. Агрегатные станки: назначение, выполняемые операции. Преимущества принципа агрегатирования, компоновки агрегатных станков. Основные узлы: станины, стойки, силовые столы, шпиндельные коробки, силовые головки. Устройства для смены инструмента, для смены инструментальных блоков для смены шпиндельных коробок.
Станки с ЧПУ и автоматические линии (8 часов)
Многооперационные станки с ЧПУ: назначение, типы, выполняемые операции, кинематическая структура. Компоновка многооперационных станков фрезерно-расточной группы. Компоновка многооперационных станков токарной группы. Инструментальные магазины. Устройства для смены инструментов: кантователи, транспортирующие механизмы, механические руки. Механизмы многооперационных станков. Автоматические линии: назначение, область применения. Классификация: по типу оборудования, по типу потоков, по расположению транспорта, по расположению оборудования, по характеру связи. Оборудование автоматических линий. Транспортные механизмы. Загрузочные устройства для автоматических линий. Механизмы изменения ориентации различных типов. Примеры автоматических линий из агрегатных и роторных станков. Автоматизированные участки на базе станков с ЧПУ: понятие о гибком автоматизированном производстве (ГАП). Назначение, классификации ГАП. Автоматизированные участки для обработки тел вращения и для обработки корпусных деталей. Схемы участков АУ-1 и АП-1. Компоновка автоматизированных участков: линейно одно- и многорядная, круговая, модульная. Понятие о гибком производственном модуле (ГПМ), как основной ячейке гибкого автоматизированного участка и ГАП. Структура ГПМ: станок с ЧПУ, промышленный робот, магазины, транспортеры. Структура обрабатывающей системы из нескольких ГПМ. Понятие о гибкой производственной системе (ГПС). Принципы построения ГПС. Схемы ГПС. Принципы работы и обеспечения надежности ГПС.
Промышленные роботы (4 часа)
Общие сведения о роботах. Промышленные роботы и манипуляторы. Поколения промышленных роботов. Промышленный робот как трехмерная машина. Классификация промышленных роботов: по степени универсальности, по грузоподъемности. Системы координат промышленных роботов. Рабочая зона промышленного робота в различных системах координат. Структурные кинематические схемы. Роботы-манипуляторы, встроенные в станки: назначение, структурные схемы, конкретные конструкции.
|
