Современное технологическое оборудование в машиностроении. «Технологическое оборудование машиностроительного производства

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основное технологическое оборудование машиностроительных производств

Контрольные вопросы

1. Классификация металлорежущих станков

В зависимости от целевого назначения станка для обработки тех или иных деталей или их поверхностей, выполнения соответствующих технологических операций и режущего инструмента, станки разделяют на следующие основные группы:

Токарные;

Сверлильные и расточные;

Шлифовальные;

Фрезерные.

Классификация станков по технологическому признаку следующая (см. рис. 3.1).

Токарные (группа 1) разделяются на типы: специализированные, одношпиндельные, многошпиндельные, револьверные, сверлильно-отрезные, карусельные, токарные и лобовые, многорезцовые.

Сверлильные и расточные (группа 2): вертикально-сверлильные, одношпиндельные, многошпиндельные полуавтоматы, координатно-расточные, радиально-сверлильные, расточные, алмазно-расточные, горизонтально-сверлильные и центровые.

Шлифовальные , полировальные , доводочные , заточные (группа 3): круглошлифовальные, внутришлифовальные, обдирочно-шлифовальные, специализированные шлифовальные, заточные, плоскошлифовальные, притирочные и полировальные.

Станки специальной обработки (группа 4): ультразвуковые прошивочные для обработки деталей из твердых хрупких материалов и анодно-механические отрезные для обработки высокопрочных сталей.

Зуборезные и резьбообрабатывающие (группа 5): резьбонарезные, зубострогальные, зуборезные для конических деталей, зубофрезерные,

резьбофрезерные, для нарезания червячных колес, зубо- и резьбошлифовальные.

Фрезерные (группа 6): вертикально-фрезерные консольные, фрезерные непрерывного действия, копировальные и гравировальные, вертикальные бесконсольные, продольные, широкоуниверсальные, горизонтально-фрезерные консольные.

Кроме того, широко применяются строгальные, долбежные и протяжные станки (группа 7); разрезные станки (группа 8) и группа 9 «Разные станки»: опиловочные, для испытания инструментов и балансировочные.

Рабочее пространство станка может определяться цилиндрической или прямоугольной (декартовой) системой координат. Так, например, в группе токарных станков возможности станка характеризуются цилиндрическим рабочим пространством (рис. 3.3), а для многооперационных станков - прямоугольным рабочим пространством (рис. 3.4).

Рис 3.3. Рабочее пространство токарного станка.

Рис. 3.4. Рабочее пространство многооперационного станка с ЧПУ.

В условиях гибкого автоматизированного производства (ГАП) получили распространение станки, на которых выполняются различные операции в результате автоматической смены режущих инструментов. Подобные станки получили название многооперационных станков или обрабатывающих центров.

В обозначении конкретных моделей станков (см. рис. 3.2.) первая цифра указывает на группу станка (например, токарные 1), следующая буква обозначение модификации; следующая цифра - на тип (например, моногорезцовые станки имеют в обозначении цифру 7), а последние цифры характеризуют размер рабочего пространства или предельно допустимые размеры обработки. Кроме того, буква в конце обозначения определяет норму точности станка.

Таким образом, обозначение токарно-винторезного станка модели 1К62 следует расшифровать так: токарно-винторезный станок (первая цифра - группа 1 «Токарные») модификации «К», тип «6» - токарные и лобовые с высотой центров - цифра «2» (половина наибольшего диаметра обработки над станиной станка), т.е. 200 мм.

Универсальные станки, иначе называемые станками общего назначения, предназначены для изготовления деталей широкой номенклатуры, обрабатываемых небольшими партиями в условиях мелкосерийного и серийного производства. Универсальные станки с ручным управлением требуют от оператора подготовки и частичной или полной реализации программы, а также выполнения функции манипулирования (смена заготовки и инструмента), контроль и измерение.

Специальные станки используют для производительной обработки одной или нескольких почти одинаковых деталей в условиях крупносерийного и особенно массового производства. Специальные станки, как правило, имеют высокую степень автоматизации.

Специализированные станки предназначены для обработки заготовок сравнительно узкой номенклатуры. Примером могут служить токарные станки для обработки коленчатых валов или шлифовальные станки для обработки колец шарикоподшипников. Специализированные станки имеют высокую степень автоматизации, и их используют в крупносерийном производстве при больших партиях, требующих редкой переналадки.

В условиях крупносерийного и массового производств станки часто объединяют в автоматические линии.

Автоматическую линию образуют из набора станков-автоматов, расположенных последовательно в соответствии с ходом технологического процесса и связанных общим транспортом и общим управлением. Переналаживаемая автоматическая линия может в режиме автоматической переналадки переходить от обработки одной детали к обработке другой похожей на нее детали. Общее число разных деталей при этом ограничено.

Станки наиболее распространенных технологических групп образуют размерные ряды, в которых за каждым станком закреплен вполне определенный диапазон размеров обрабатываемых деталей.

По основному размеру рабочего пространства, максимальному диаметру для токарных станков, ширине стола для фрезерных и многооперационных станков устанавливают ряд стандартных значений, обычно в геометрической прогрессии с некоторым знаменателем R . Так, для станков токарной группы принят R = 1,25 и стандартный ряд наибольших диаметров обработки - 250, 320, 400, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3200, 4000 мм.

В зависимости от массы станка, которая связана с размерами обрабатываемых деталей и его типом, принято разделять станки на легкие (до 1 т), средние (1 - 10 т), и тяжелые (более 10 т). Особо тяжелые станки с массой более 10 т называют уникальными.

Станки также условно разделяют по нормам точности - нормальной, повышенной, высокой, особо высокой и особо точные станки. Норму точности обозначают соответственно буквами Н, П, В, А, С.

2. Станки с числовым программным управлением (ЧПУ)

Станки с ЧПУ представляют собой сложные много инструментальные станки, в которых программируются следующие переходы и операции:

Порядок выбора инструмента;

Режимы обработки, а именно: а) выбор величины подач инструмента для достижения правильной формы и требуемой точности размеров изготавливаемой детали; б) количество оборотов инструмента и т.д.

При ручной подготовке программ процесс состоит из следующих этапов: металлорежущий станок программный машиностроительный

Изучение исходной информации: чертежа детали, данных по инструменту, технологических

данных по режимам обработки;

Составление технологом-программистом программы;

Табличная запись программы;

Кодирование и запись управляющей программы на тот или иной программоноситель в зависимости от считывающего устройства станка.

По технологическим возможностям станки с ЧПУ делят на следующие группы:

Станки токарной группы, на которых обрабатывают наружную и внутреннюю поверхности заготовок типа тел вращения с прямолинейными и криволинейными контурами, со сложными внутренними полостями, нарезают наружную и внутреннюю резьбы;

Станки сверлильно-расточной группы;

Станки фрезерной группы, на которых обрабатывают заготовки как простой конструкции,

так и контуры сложной конфигурации - типа шаблонов, обводов и т. д.;

Шлифовальные станки;

Многоцелевые станки для обработки призматических (корпусных) заготовок, на которых

может быть выполнена комбинированная сверлильно-фрезерно-расточная обработка

корпусных и плоских заготовок;

Многоцелевые станки для обработки заготовок типа тел вращения, на которых наряду с

токарной обработкой производится сверление и растачивание.

На всех станках используются автоматические инструментальные магазины для размещения большого числа инструментов и выполнения многих операций; комплексная механическая обработка выполняется часто без перестановки заготовки на другие станки.

В зависимости от вида обработки станки оснащаются различными устройствами управления:

Позиционные: для управления перемещением исполнительных механизмов станка от точки к точке без задания траектории (применяют в основном для сверлильных и расточных станков);

Непрерывные или контурные - для управления всеми траекториями перемещения исполнительных механизмов станка при обработке деталей сложных профилей (плоских и объемных) на токарных, фрезерных и других станках;

Универсальные или комбинированные: как для контурной, так и для позиционной обработки.

3. Вспомогательное оборудование машиностроительных производств

Набор оборудования, используемого в машиностроительных производствах, не исчерпывается станками. При изготовлении изделий применяются различные виды подъемных устройств (краны, лебедки и т.д.), прессы, штампы, механические ножницы и другое оборудование.

В ряде случаев оборудование объединяют в технологические линии (роторные, конвейерные, гибкие) для повышения производительности труда. В этом случае дополнительно используются промышленные роботы и манипуляторы для выполнения транспортно-загрузочных операций..

Для завершающей (финишной) обработки деталей используют оборудование для окрашивания, а также гальванические линии для нанесения защитных и декоративных покрытий.

Еще одним видом вспомогательного оборудования является технологическая оснастка, к средствам которой относятся различные зажимные устройства, необходимые для закрепления детали в нужном положении; приспособления для закрепления обрабатывающего инструмента, а также контрольно-измерительного инструмента.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные классификационные признаки металлорежущих станков.

2. Дайте характеристику станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

3. Перечислите виды и укажите назначения вспомогательного оборудование машиностроительных производств.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Группы и типы станков с числовым программным управлением, их отличительные признаки и сферы применения, функциональные особенности. Классификация станков по точности, по технологическим признакам и возможностям, их буквенное обозначение на схемах.

реферат , добавлен 21.05.2010

Общие сведения о станках с числовым программным управлением. Классификация станков по технологическому назначению и функциональным возможностям, их устройство. Оснастка и инструмент для многоцелевых станков. Технологические циклы вариантов обработки.

презентация , добавлен 29.11.2013

Стандартная система координат станка с числовым программным управлением. Направления стандартной системы координат различных видов станков. Методика и условные обозначения осей координат и направлений перемещений на схемах агрегатных станков с ЧПУ.

реферат , добавлен 21.05.2010

Станки с числовым программным управлением, особенности конструкции и работы. Классификация станков по степени универсальности, по габаритным размерам и массе, по точности. Системы управления АТО, эволюция технологии числового программного управления.

контрольная работа , добавлен 05.06.2010

Числовое программное управление (ЧПУ). Общие сведения и конструктивные особенности станков с ЧПУ. Организация работы оператора многоцелевых станков. Технологии обработки деталей на многоцелевых станках. Оснастка и инструмент для многоцелевых станков.

реферат , добавлен 26.06.2010

Широкое применение металлорежущих станков с числовым программным управлением и автоматизированных технологических комплексов. Изготовление режущих инструментов. Выбор заготовки для детали. Технологический процесс изготовления отливок. Литье под давлением.

реферат , добавлен 24.02.2011

Инструмент для токарных станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Инструмент для сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ. Устройства для настройки инструмента. Особенности и классификация устройств для автоматической смены инструмента.

реферат , добавлен 22.05.2010

Станки с числовым программным управлением - оборудование, выполняющее различные технологические операции по заданной программе. Их преимущество, классификация и виды. Функциональные составляющие ЧПУ, технологические возможности и конструкция станков.

реферат , добавлен 21.03.2011

Общая характеристика и назначение круглошлифовальных станков с числовым программным управлением ЗМ15Ф2 и ЗМ16ЭФ2Н11. Структура и функциональные особенности данных станков, их элементы и принцип работы. Варианты компоновки шлифовального ГПМ "МиниНОВА".

реферат , добавлен 22.05.2010

Основные этапы конструкторской подготовки машиностроительного производства. Структура и назначение инженерных служб и отделов. Обзор назначений, компоновок и технических характеристик современных универсальных горизонтально консольно-фрезерных станков.

Оборудование машиностроительных производств

Введение

Металлорежущий станок – это машина для размерной обработки путём

снятия стружки, а также электрохимической,

лазерной, электрозвуковой и другой обработки.

Оборудование: ~80% - станочное оборудование

~16% - кузнечно-прессовое

~3% - литейное оборудование

Структурная схема станка:

Станок состоит из отдельных частей или узлов. Основные узлы:

1.Главный привод или привод главного движения – передаёт движение осуществления процесса резания с заданной скоростью.

2.Привод подач – обеспечивает относительное перемещение инструмента и заготовки для формирования обработанной поверхности.

3.Несущие системы состоят из последовательного набора базовых деталей (основание, станина, стойка, колонна и т.д.), соединённых между собой неподвижными соединениями (стыками) или подвижными (направляющими). Обеспечивают правильное относительное положение инструмента и заготовки при воздействии силовых и температурных факторов.

Классификация станков

1.По назначению: делятся на 9 групп, а каждая группа на 9 типов.

1гр. – токарные

2гр. – сверлильные и расточные

3гр. – шлифовальные и доводочные

4гр. – комбинированные

5гр. – зубо- и резьбообрабатывающие

6гр. – фрезерные

7гр. – строгальные, долбёжные и протяжные

8гр. – отрезные

9гр. – разные

Внутри каждого типа станки могут различаться:

По компоновке

Кинематике

Конструкции

Системе управления

По размеру

Каждый тип имеет свой основной размер. Станки схожей компоновки,

кинематики и конструкции различаются только размером, образующим

размерный ряд. Станок конкретного типоразмера, спроектированный для

заданных условий обработки называют моделью. Каждая модель имеет

свой шифр (из цифр и букв).

Пример. 1Е365ПФ3

1- группа станка

3 – тип станка (револьверный)

65 – основной размер

Е – признак модернизации станка (может занимать другую позицию)

П – класс точности (повышенный)

Ф – признак ЧПУ

3 – тип системы ЧПУ («3» - контурная система)

2.По степени универсальности:

Универсальные (общего назначения)

Специализированные (рассчитанына обработку деталей определённой

формы, но разного размера)

Специальные (для обработки одной конкретной детали или нескольких

деталей похожей формы и размеров) – самые производительные

3.По степени точности: 5 классов

Н – нормальной (не ставится в обозначении)

П – повышенная

В – высокая

А – особо высокая

С – особо точные (мастерские)

При переходе от Н к П и от В к А станок не требует конструктивных изменений. При переходе от П к В и от А к С станок требует конструктивных изменений. При переходе от одного класса к другому, начиная с Н и заканчивая С, точность возрастает в 1,6 раз. Станки класса А и С эксплуати-

руются в специальных термоконстантных помещениях.

4.По степени автоматизации:

Автоматы и полуавтоматы

Агрегатные станки

Автоматические линии из автоматов, полуавтоматов и агрегатных станков

Станки с ЧПУ

Гибкие производственные модули (ГПМ) и роботизированные транспорт-

ные комплексы (РТК)

Гибкие производственные системы (ГПС)

5.По массе:

Лёгкие (до 1т)

Средние (до 10т)

Тяжёлые (свыше 10т)

Крупные, особокрупные, уникальные – свыше 100т.

Кинематика станков

1.Формообразование поверхностей

Любая деталь представляет собой тело, огрниченное поверхностями. Для

получения поверхности на станке необходимо перемещать одну производящую линию (ПЛ), называемую образующей (ОПЛ) вдоль другой,

направляющей (НПЛ) (рис. 1).

Для получения ПЛ на станке необходимо наличие вспомогательного элемента, линии или точки, которая материализуется в виде режущей кромки инструмента. Относительное перемещение инструмента и заготовки,

в результате которых образуются ПЛ называют движением формообразования (Ф). Различают:

Формообразующее движение скорости Фv

Формообразующее движение подачи Фs

Фv – обеспечивает съём обработанного материала (более быстрое)

Фs – обеспечивает подвод новых слоёв материала для этого съёма (более медленное)

Движения бывают: - простые

Сложные

Простое состоит из одного независимого движения: вращательного – В или

Поступательного – П. Сложное движение состоит из нескольких согласованных между собой взаимосвязанных элементарных движений.

Пример. (В1В2), (П1П2), (В1П2), (В1П2П3).

2.Методы образования производящих линий (ПЛ)

В зависимости от инструмента, его режущей кромки различают 4 метода

формообразования (рис. 2):

Копирование

Касание

1.Копирование (рис. 3)

При этом методе ПЛ получают в виде копии (отпечатка) режущей

кромки инструмента. Формообразующих движений нет. Признак

копирования – наличие фасонного инструмента.

2.Обкат (рис. 4)

При этом методе ПЛ получают в виде огибающей ряда последова-

тельных положений, занимаемых режущей кромкой инструмента при

обкате без проскальзывания образуемой линии.

Метод требует одного сложного движения.

3.След (рис. 5)

При этом методе ПЛ получают в виде следа точки режущей кромки

инструмента при его движении вдоль образуемой линии. Требует одного

простого или сложного движения.

4.Касание (рис. 6)

При этом методе ПЛ получают в виде огибающей мест, точек касания,

режущей кромки инструмента при движении оси вращения инструмента

вдоль образуемой линии. Требует не менее двух движений, одно из

которых вращение инструмента вокруг своей оси. Признак касания:

наличие фрезы или фасонного круга.

Примеры получения цилиндрических поверхностей (рис. 7,8):

Выводы:

1. Для получения любой поверхности нужны две ПЛ и два метода формообразования.

2. Обе ПЛ находятся на обработанной поверхности.

3. Из двух ПЛ образующей будет та, которая получается первой.

4. Если для получения поверхности используется метод копирования, то с его помощью получается ОПЛ.

5. Если одним из методов является копирование и для получения поверхности необходимо только одно движение, то это будет движение Фv.

6. Если для образования поверхности не используется метод копирования, то ОПЛ получается за счет более быстрого формообразования движение скорости, которое является главным или это главное движение входит в состав сложного Фv.

3.Движения станка.

Параметры движения (рис. 9):

Траектория (Т).

Скорость (С).

Направление (+).

Исходная точка (положение) (“О”).

Всякое движение, выполняющее какую-либо функцию на станке, называет-

ся исполнительным.

Оборудование машиностроительных производств

Введение

Металлорежущий станок – это машина для размерной обработки путём

снятия стружки, а также электрохимической,

лазерной, электрозвуковой и другой обработки.

Оборудование: ~80% - станочное оборудование

~16% - кузнечно-прессовое

~3% - литейное оборудование

Структурная схема станка:

Станок состоит из отдельных частей или узлов. Основные узлы:

Классификация станков

1.По назначению: делятся на 9 групп, а каждая группа на 9 типов.

1гр. – токарные

2гр. – сверлильные и расточные

3гр. – шлифовальные и доводочные

4гр. – комбинированные

5гр. – зубо- и резьбообрабатывающие

6гр. – фрезерные

7гр. – строгальные, долбёжные и протяжные

8гр. – отрезные

9гр. – разные

Внутри каждого типа станки могут различаться:

По компоновке

Кинематике

Конструкции

Системе управления

По размеру

Каждый тип имеет свой основной размер. Станки схожей компоновки,

кинематики и конструкции различаются только размером, образующим

размерный ряд. Станок конкретного типоразмера, спроектированный для

заданных условий обработки называют моделью. Каждая модель имеет

свой шифр (из цифр и букв).

Пример. 1Е365ПФ3

1- группа станка

3 – тип станка (револьверный)

65 – основной размер

Е – признак модернизации станка (может занимать другую позицию)

П – класс точности (повышенный)

Ф – признак ЧПУ

3 – тип системы ЧПУ («3» - контурная система)

2.По степени универсальности:

Универсальные (общего назначения)

Специализированные (рассчитанына обработку деталей определённой

формы, но разного размера)

Специальные (для обработки одной конкретной детали или нескольких

деталей похожей формы и размеров) – самые производительные

3.По степени точности: 5 классов

Н – нормальной (не ставится в обозначении)

П – повышенная

В – высокая

А – особо высокая

С – особо точные (мастерские)

руются в специальных термоконстантных помещениях.

4.По степени автоматизации:

Автоматы и полуавтоматы

Агрегатные станки

Автоматические линии из автоматов, полуавтоматов и агрегатных станков

Станки с ЧПУ

Гибкие производственные модули (ГПМ) и роботизированные транспорт-

ные комплексы (РТК)

Гибкие производственные системы (ГПС)

5.По массе:

Лёгкие (до 1т)

Средние (до 10т)

Тяжёлые (свыше 10т)

Крупные, особокрупные, уникальные – свыше 100т.

Кинематика станков

1.Формообразование поверхностей

Любая деталь представляет собой тело, огрниченное поверхностями. Для

направляющей (НПЛ) (рис. 1).

в результате которых образуются ПЛ называют движением формообразования (Ф). Различают:

Формообразующее движение скорости Фv

Формообразующее движение подачи Фs

Фv – обеспечивает съём обработанного материала (более быстрое)

Фs – обеспечивает подвод новых слоёв материала для этого съёма (более медленное)

Движения бывают: - простые

Сложные

Простое состоит из одного независимого движения: вращательного – В или

Пример. (В1В2), (П1П2), (В1П2), (В1П2П3).

2.Методы образования производящих линий (ПЛ)

В зависимости от инструмента, его режущей кромки различают 4 метода

формообразования (рис. 2):

Копирование

Касание

1.Копирование (рис. 3)

При этом методе ПЛ получают в виде копии (отпечатка) режущей

кромки инструмента. Формообразующих движений нет. Признак

копирования – наличие фасонного инструмента.

2.Обкат (рис. 4)

При этом методе ПЛ получают в виде огибающей ряда последова-

тельных положений, занимаемых режущей кромкой инструмента при

обкате без проскальзывания образуемой линии.

Метод требует одного сложного движения.

3.След (рис. 5)

При этом методе ПЛ получают в виде следа точки режущей кромки

инструмента при его движении вдоль образуемой линии. Требует одного

простого или сложного движения.

4.Касание (рис. 6)

При этом методе ПЛ получают в виде огибающей мест, точек касания,

режущей кромки инструмента при движении оси вращения инструмента

вдоль образуемой линии. Требует не менее двух движений, одно из

которых вращение инструмента вокруг своей оси. Признак касания:

наличие фрезы или фасонного круга.

Примеры получения цилиндрических поверхностей (рис. 7,8):

Выводы:

1. Для получения любой поверхности нужны две ПЛ и два метода формообразования.

2. Обе ПЛ находятся на обработанной поверхности.

3. Из двух ПЛ образующей будет та, которая получается первой.

4. Если для получения поверхности используется метод копирования, то с его помощью получается ОПЛ.

3.Движения станка.

Параметры движения (рис. 9):

Траектория (Т).

Скорость (С).

Направление (+).

Исходная точка (положение) (“О”).

Всякое движение, выполняющее какую-либо функцию на станке, называет-

ся исполнительным.

Классификация исполнительных движений.

По назначению: - формообразующие (Фv и Фs)

Деления (Д)

Установочные (Уст.)

Вспомогательные (Всп.)

Управления (Упр.)

Эти движения настраиваются на параметры движения.

По составу: - простые

Сложные

Движение деления служит для равномерного распределения на заготовке

одинаково обработанных поверхностей.

Установочное движение обеспечивает относительное перемещение инструмента и заготовки в положение, из которого начинается формообразование. Если оно сопровождается резанием, то его называют

движением врезания (Вр.).

Вспомогательное движение обеспечивает отвод и подвод (в том числе ускоренный), зажим и разжим инструмента и заготовки.

Управляющее движение служит для согласования всех вышеперечисленных.

В зависимости от состава и формы траектории исполнительные движения

могут теоретически настраиваться на 2, 3, 4 или все 5 параметров.

Выводы:

1.Простые движения не настраивают на траекторию.

2.Движения с замкнутой траекторией не настраивают на путь «L» и исходную точку «О».

3.Движения врезания не настраивают на направление «±».

4.Движения не участвующие в обработке не настраивают на скорость «С».

Примеры формообразования боковой поверхности прямозубого колеса при его шлифовании:

1. Шлифование дисковым профильным (фасонным) кругом (рис. 10).

2. Шлифование червячным образивным кругом (рис. 11).

3. Шлифование дисковым обкаточным (коническим) кругом (рис. 12).

4.Кинематическая группа и её структура.

Любое исполнительное движение реализуется с помощью кинематической группы (КГ) представляющей собой совокупность источника (источников) движения, исполнительного звена (звеньев), внутренней и внешней связях и органов настройки, обеспечивающих заданные параметры движения.

Источники движения (ИД) – электро-, гидродвигатели и гидро-,

пневмоцилиндры.

Исполнительное звено (ИЗ) – подвижное конечное звено в цепи станка.

Внутренняя связь обеспечивает траекторию движения.

Внутренняя связь простого движения– вращательная кинематическая

пара (ВКП) или поступательная

Пример(ВКП). Шпиндель (ИЗ) и корпус шпиндельной бабки (ШБ) (рис. 13).

Пример(ПКП). Стол (ИЗ) и направляющие станины (рис. 14).

Внутренняя связь сложного движения– связь между исполнительными

звеньями реализующими это

движение.

Внешняя связьсоединяет источник движения со внутренними связями (рис. 15).

Исполнительное движение всегда имеет внутреннюю связь.

Для согласования, регулирования и изменения параметров исполнительного движения служат органы настройки (ОН) (для станков с механическими связями без ЧПУ).

Примеры ОН для:

Т: - гитары сменных зубчатых колёс (ГСЗК), в которых за счёт замены колёс можно на выходном валу получать разные скорости.

Характеристикой ГСЗК служит передаточное отношение i (передаточное число).

i=w2/w1=n2/n1=d1/d2=Z1/Z2=a/b×c/d.

(a,b,c,d – сменные колёса двупарных гитар).

Сменные копиры;

Поворотная линейка.

C : - коробки скоростей (КС) и коробки передач (КП);

ГСЗК (однопарные и двухпарные);

Регулируемые источники движения;

Сменные шкивы;

Механические вариаторы.

± : -дополнительные передачи в КП;

Специальные реверсирующие устройства;

Реверсируемые источники.

L : - упоры, устанавливаемые в пазах подвижных звеньев и взаимодействующие с конечными выключателями;

Изменения положения пальца кривошипа;

Кулачок (высота профиля кулачка h=Rmax-Rmin).

« O »: - один из упоров обеспечивающих настройку на L;

Вручную.

5.Кинематическая настройка станка (КНС).

Под КНС понимают настройку цепи станка, обеспечивающую заданные условия согласования перемещений и скоростей исполнительных звеньев между собой и источником движения.

Заданные условия согласования – расчётные перемещения (РП).

Структура РП: РП1- РП2.

РП состоит из числа, размерности и наименования дейстивия.

Последовательность КНС :

Установить РП.

Выявить расчётную кинематическую цепь (РКЦ).

Записать уравнение кинематического баланса (УКБ).

Из УКБ вывести формулу настройки (ФН).

УКБ устанавливает кинематическую связь между левой и правой частью РП.

Структура УКБ: (РП1)*i1*i2*…*ik=РП2. (i – передаточные отношения

постоянных звеньев цепи).

Правило:

При записи УКБ передаточное отношение iгсзк пишут в числителе , если выбранное нами направление обхода цепи совпадает с направлением передачи движения от источника по этой цепи; если не совпадает – в знаменателе .

При настойке на траекторию РП рассчитываются исходя из того, что инструмент и заготовка в процессе обработки являются звеньями какой-либо передачи (зубчатой, червячной, реечной).

При настройке на скорость РП зависят от размерности скорости.

Например. Подача на станке может быть минутная Sм (мм/мин) или оборотная Sо (мм/об).

Если органом настройки служит ГСЗК, то из УКБ выводят формулу

настройки (ФН), коэффициентом в этой формуле может служить простая или десятичная дробь, вычисленная с точностью до 1-2 знаков после запятой (2-3 значащие цифры), а при настройке на траекторию коэффициентом может служить целое число, простая или десятичная дробь, вычисленная с точностью 5-6 знаков после запятой.

Если органом насройки служит коробка передач (КП), то ФН не нужна.

Из УКБ определяют предельные значения скорости: nmax и nmin, частоты вращения шпинделя или величины подач.

6.Последовательность анализа (синтеза) структуры станка по его кинематической схеме.

1. Выявить обработанную поверхность.

2. Установить вид инструмента и форму его режущей кромки.

3. Определить производящие линии и методы формообразования.

4. Нарисовать схему обработки.

5. Записать все формообразующие движения.

6. Записать все исполнительные движения.

7. Найти на схеме рабочие органы станка (исполнительные звенья, несущие

инструмент и заготовку).

8. Выполнить анализ каждой кинематической группы (КГ), начиная с КГ

формообразующего движения скорости в следующей последовательности:

Исполнительные звенья;

Источник движения;

Внутренняя связь;

Внешняя связь;

Параметры и органы настройки.

9. Найти на схеме специфические устройства и механизмы (реверсирующие

механизмы,механизмы прямолинейного движения, дифференциальные),

определить их назначение, устройство и принцип работы.

10. Выполнить КНС: РП, РКЦ, УКБ, ФН.

Первые шесть пунктов можно выполнить без кинематической схемы.

7.Источники движения в станках (рис. 16).

Источниками движения в станках могут являться электродвигатели, гидродвигатели, гидро- и пневмоцилиндры.

В приводах главного движения при бесступенчатом регулировании (мелкоступенчатом) применяют асинхронные двигатели переменного тока с частотным регулированием, двигатели постоянного тока с двухзонным регулированием и коробки скоростей на 2-4 ступени с автоматическим или реже ручным переключением скоростей. При ступенчатом регулировании приводов главного движения применяют асинхронные двигатели переменного тока одно- или многоскоростные с переключением пар полюсов и коробки скоростей с числом ступеней больше 4-х. В этом случае весь диапазон регулирования от nmin до nmax: Rn=nmax/nmin разбивают на интервалы (ступени), которые образуют между собой геометрический ряд со знаменателем f , который следует принимать:

1,06; 1,12; 1,25; 1,4; 1,8; 2.

f показывает отношение последующей частоты вращения к предыдущей.

f = nk+1/nk

nmax=nmin× f ^ z 1 Z – число ступеней.

Z=(lgRn/lgf )+ 1

В приводах подач при бесступенчатом регулировании в замкнутых системах управления с обратной связью по положению применяются двигатели постоянного тока (ДПТ) высокомоментные или вентельные, а в разомкнутых системах без обратной связи по положению применяются шаговые двигатели (ШД). При ступенчатом регулировании всё аналогично ступенчатому регулированию в приводах главного движения. Во всех формулах параметр n надо заменить на параметр S.

8.Коробки подач.

Классификация :

По назначению:

Коробки скоростей (КС) в приводе главного движения;

Коробки подач (КП) в приводе подач.

По способу регулирования:

Ступенчатые;

Бесступенчатые (мелкоступенчатые f =1.06; 1.12).

По компановке:

Встроенные (в корпус шпиндельной бабки);

Вынесенные (рездельный привод).

По способу переключения передач:

Сменные колёса в ГСЗК (рис. 17);

Сменные шкивы;

Вариаторы – механические устройства для плавного бесступенчатого

регулирования частоты вращения;

Переключением блоков зубчатых колёс (рис. 18);

С помощью муфт (рис. 19);

С помощью перебора (рис. 20) ;

Комбинированные (с блоком зубчатых колёс).

9.Механизмы привода главного движения.

Механизмы привода главного движения служат для преобразования вращательного движения в поступательное.

Классификация:

Реечные;

Винт – гайка;

Кулачковые;

Кривошипные.

1.Реечные:

Зубчато – реечные (передача шестерня – рейка) (рис. 21).

Передача обратимая (ведущим может быть как колесо, так и рейка).

РП: 1 об. зуб. колеса – p mZ (мм) перемещения рейки или оси колеса

вдоль неподвижной рейки.

Червячно – рееченые (рис. 22).

РП: 1 об. червяка – p mk перемещения рейки.

(k – число заходов, k

2. Винт – гайка:

Винт – гайка скольжения (рис. 23).

Передача самотормозящаяся (вращательное движение преобразовывается

в поступательное).

Достоинства: технологичность и простота в изготовлении.

Недостатоки: трение, износ, тепловыделение.

Винт – гайка качения (рис. 24).

Передача несамотормозящаяся. При отсутствие тормоза в приводе

возможно самопроизвольное перемещение исполнительного звена при

выключенном двигателе.

Достоинства: высокий КПД и малое трение.

Недостатоки: дороже, чем винт – гайка скольжения, требует

дополнительных условий (защита от попадания стружки в места качения),

менее технологична.

Распределение движения:

Винт вращается, а гайка перемещается.

Гайка вращается, а винт перемещается.

Винт вращается и перемещается, а гайка неподвижна.

Гайка вращается и перемещается, а винт неподвижен.

РП: 1 об. ведущего звена – Р (мм) перемещения ведомого звена.

(Р – ход винтовой линии, в однозаходных

винтовых передачах Р= шагу).

3. Кулачковые механизмы:

Плоские: - с продольным перемещением (рис. 25)

Дисковые (рис. 26)

Пазовые (рис. 27)

Барабанные: - цилиндрические (рис. 28)

Торцовые (рис. 29)

1 – кулачок

2 – ролик

3 – исполнительное звено

4 – пружина

5 – толкатель

6 – система рычагов

ab – ускоренный подвод

bc – рабочий ход

cd – выдержка

da – ускоренный отвод

Во всех примерах кулачок является ведущим, и кроме примера 1 движение кулачка вращательное. При помощи силового (прим. 1, 2, 5) или кинематического (прим. 3, 4) замыкания реализуется движение кулачка. Силовое замыкание реализуется при помощи пружины, а для кинематического замыкания пружина не нужна, так как ролик находится внутри замкнутого контура. Возврат в исходное положение осуществляется той же пружиной при силовом замыкании, а также специальным грузом при кинематическом. В плоских кулачках перемещение исполнительного звена перепендикулярно оси вращения кулачка, а в барабанных параллельно.

Недостатки: - ограничение хода

Трудоёмкость наладки и переналадки.

4. Кривошипные механизмы :

Кривошипно-шатунные (рис. 30) (РП: 1 оборот кривошипного диска→

→1 двойной ход ползуна);

Кривошипно-кулисные (рис. 31);

1 – кривошипный диск

2 – палец кривошипа

3 – раздвижной шатун

4 – ползун

5 – камень кулисы

6 – кулиса

Величина (ход) перемещения ползуна зависит от радиуса пальца кривошипа, исходное положение в шатунном механизме определяется длиной раздвижного шатуна, а в кулисном – смещением ползуна относительно кулисы.

10.Суммирующие механизмы

Используются для суммирования движенй на исполнительном звене.

Различают:

Реечные

Винтовые

Червячные

Зубчатые

У них есть три входа-выхода (рис. 32):

Конический дифференциал (рис. 33):

Z1, Z4 – числа зубьев центральных колёс

Z2, Z3 – числа зубьев сателлитов

В – водило- ось сателлитов- крестовина

Оси червяка и червячного колеса взаимно перпендикулярны. Червячная передача – самотормозящаяся.

РП: 1об. червяка Z оборотов червячного колеса

Формула Виллиса: n4-nв/n1-nв=z2/z1*z4/z3*(-1)

m – число наружных зацеплений в дифференциале с

цилиндрическими колёсами.

В коническом дифференциале: z1=z2=z3=z4

1. nв=0 n4=-n1 i1-2=i2-1=1

2. n1=0 n4=2nв iв-2=n4/nв=2

i2-в=nв/n4=1/2

Правило:

«В коническом дифференциале передаточное отношение

i=1 при передаче движения с центрального колеса на центральное

i=2 при передаче движения с водила на центральное колесо

i=1/2 при передаче движения с центрального колеса на водило.»

11.Механизмы прерывистого (апериодического) движения.

Служат для точного, дозированного, прерывистого кратковременного перемещения исполнительного звена в одном направлении.

Бывают: - храповые

Мальтийские

Храповые(рис. 34) : собачка – ведущая, храповое колесо – ведомое.

Мальтийские (рис. 35): многопазовый диск(мальтийский крест) – ведомый,

кривошипный диск – ведомый.

К- число пальцев

Z- число пазов

РП: 1об.кривошипного диска K/Z об. мальтийского креста.

12.Механизмы управления движением.

Реверсирующие устройства – служат для изменения направления

движения исполнительного звена без

изменения направления источника

движения.

А). С цилиндрическими колёсами (рис. 36,37):

Б). С коническими колёсами (рис. 38):

Можно использовать муфту.

2. Тормозные устройства - служат для отключения (останова) движения

исполнительного звена при отключении

источника движения.

Электромеханические

Ленточные

Многодисковые фрикционные

Одновременным включением двух зубчатых передач между двумя

соседними валами с помощью электромагнитных муфт.

Двигателем (в режиме пртивовключения или за счёт встроенного в

него тормоза).

Блокировочные устройства - служат для предотвращения включения

каких-либо устройств или отключения

движения исполнительного звена, для

предотвращения аварии или поломки.

Предохранительные муфты

Упоры, взаимодействующие с конечными выключателями в крайних

положениях перемещающегося исполнительного звена

Блокировка от одновременного включения двух зубчатых передач

между соседними валами при отсутствии электромагнитных муфт.

Фиксирующие устройства - служат для фиксации револьверной

головки в револьверных станках,

многошпиндельного блока, делительного

диска в цепи деления зубообрабатывающих

станков и фиксации автооператора в

позиции смены инструмента и его захвата.

Постоянные

Сцепные

Предохранительные

Обгонные – служат жля передачи движения только в одном

направлении. Свойство реализуется, например, для

передачи ускоренного движения обычно по короткой

цепи без отключенияболее медленного движения, которое

обычно передаётся по длинной цепи (рис. 39).

кольцо (корпус)

Условие передачи момента: nk>nдиска,

Если ведущие и ведомые элементы поменять местами, то условие

передачи момента вращения будет противоположно.

13.Системы автоматического управления (САУ).

Системы управления в станках общего назначения, автоматах и полуавтоматах.

Путевая

Кулачковая (СУ с распределительным валом)

Копировальная

Путевая система (рис. 40): перемещение исполнительного звена

происходит до взаимодействия упора с

конечным выключателем. Путь определяет

величину перемещения.

Кулачковая (рис. 41): если несколько кулачков расположены на одном

валу, то получается система с распределительным

валом (РВ), со стабильной синхронизацией всех

циклов станка.

Цикл - совокупность действий, обеспечивающих заданную

последовательность действий технологического процесса.

1об. РВ времени цикла обработки (Тц)

Тц = tраб + tвспом.

Кулачки необходимо очень точно располагать под определёнными углами. Это надёжная система.

Недостатки: - ограниченность длины перемещения из-за размера

Трудоёмкость наладки, преналадки, изготовления кулачка

для обработки новых изделий.

Применяется в крупносерийном и массовом производстве.

Копировальная (рис. 42):

копир (шаблон)

устройство управления

механическая связь (электрическая или гидравлическая)

инструмент

В процессе перемещения щупа по копиру движение передаётся на

инструмент, который копирует форму копира на изделии в

натуральную величину или в масштабе.

Область применения: серийное, крупносерийное и иногда массовое

производство.

Системы программного управления.

1). Система циклового программного управления (ЦПУ)

Служит для управления циклом обработки, режимами резания,

сменой инструмента и другими технологическими командами,

а величины и траектории перемещения задаёт путевая и(или)

копировальная СУ. Облать применения: токарные, агрегатные

станки, переналаживаемые линии.

В таких системах весь цикл обработки разбивают на этапы,

каждому из которых соответствует свой набор одновременно

работающих устройств, механизмов и аппаратов: реле, пускатели,

контактеры, электродвигатели и т.д.

Различают 3 типа систем ЦПУ:

А). Штекерная панель управления (рис. 43)

Б). Кулачковый командоаппарат (рис. 44)

В). Программируемый контроллер: бесконтактное устройство

логического управления электроавтоматикой станка,

состоящий из нескольких блоков.

2). Системы числового программного управления

Служат для управления не только технологическими командами, как ЦПУ, но также величинами и траекториями перемещения узлов в процессе обработки. Область применения: мелкосерийное и серийное производство.

Классификация:

1.По назначению:

Ф1- с цифровой индикацией

Ф2- позиционные (рис. 45) и(или) прямоугольные (рис. 46) системы

управления (перемещение из одной координаты в другую без

обработки – позиционная система; перемещение с обработкой

только по одной координате – прямоугольные системы)

Ф3- контурные (обработка по поизвольному контуру, перемещение

по траектории с ломанной линеей, любые поверхности)

Ф4- комбинированные (универсальные) Ф2+Ф3

2.По степени совершенства:

NC (Numerical Control) – стандартные циклы обработки

CNC (компьютерные системы) – можно программировать

нестандартные циклы.

PCNC (персональные компьютерные системы)

3.По наличию обратной связи (ОС)

Без обратной связи (рис. 48) (с однм потоком информации)

УП – управляющая программа

БВ – блок ввода УП

БУП – блок управления приводом

Иногла к двигателю присоединяют ГУ – гидроусилитель.

С обратной связью (рис. 49) (с двумя потоками информации)

Обратная связь реализуется при помощи датчиков ОС по положению или исполнительных преобразователей ОС, которые преобразуют механические движения в электрический сигнал. В этом блове текущая информация о положении исполнительного звена сравнивается с заданной УП и при наличии несогласования от ЧПУ управляющий сигнал, поступающий на двигатель М, направлен в сторону уменьшения несогласования. На схеме показаны 4 возможных варианта расположения ДОС, начиная с самого точного Д1 в порядке убывания точности. ДПТ может представлять из себя комплект, состоящий из собственно двигателя, встроенного тормоза, ДОС по скорости (тахогенератор) и ДОС по положению.

Адаптивные системы (самонастраивающиеся)

Системы с тремя потоками информации. 3-ий поток информации о процессе резания и контроле за его осуществлением. Такие системы наиболее сложные, но и наименее надёжные. Реализуются с помощью датчиков.

Зубообрабатывающие станки.

Зубодолбёжные станки.

Служат для обработки цилиндрических колёс с прямым и винтовым зубом (косозубые) наружного и внутреннего зацепления, шевронных колёс, зубчатых секторов, реек, некруглых колёс и блоков колёс. В качестве инструмента могут быть использованы долбяки, гребёнки, зубодолбёжные и многорезцовые головки. Профиль зуба может быть получен методом копирования (с помощью зуборезцовых головок и протяжек) и методом обката. При нарезании цилиндрических колёс методом обката зуборезным долбяком на станке воспроизводится работа цилиндрической зубчатой передачи с параллельными осями.

Выполнить синтез структуры станка для нарезания цилиндрического прямозубого колёса:

Обработанная поверхность.

Эвольвентно-цилиндрическая поверхность (рис. 50).

Вид инструиента и форма его режущей кромки.

Зуборезный долбяк (рис. 51) .

α=6º-7º; γ=5º; a – запас на переточку; m; Zд

Производящие линии и методы формообразования (рис. 52).

прямая (ОПЛ)=>[след] Фs(Пинструмента)

эвольвента (НПЛ)=>[обкат] Фv(ВинструментаВзаготовки)

Схема обработки (рис. 53).

Формообразующие движения.

Исполнительные движения.

Всп2(В6) – качательное движение суппорта для исключения трения долбяка об обработанную поверхность и его заклинивания (отскок), а также для подвода перед началом резания. δ=0,2…0,8 мм – величина отскока.

Всп3(П7) – ускоренный отвод салазок после обработки и их ускоренный подвод перед обработкой.

Всп4(В8) – ускоренное врещение заготовки для выверки её биения.

Всп(П9) – вывод долбяка вверх после завершения обработки колеса с внутренним зубом.

Рабочие органы, несущие инструмент и заготовку.

Ползун (П1)

Шпиндель инструмента (В2)

Шпиндель стола с заготовкой (В3)

Синтез (рис. 54).

Внешняя связь: М→1→iv→2→3→Кд→палец →шатун→ ползун(точка

присоединения ко внутренней связи.

Внутренняя связь: В2→ЧП→4→5→iобк→Р2→6→Р3.

Внешняя связь: М→iv→Р1→is→5.

Внешняя связь: М→1→iv→2→iвр→7→Кд→толкатель→ролик→салазки.

Аналогично Фv(П1).

Анализ структуры станка модели 5122 для нарезания колеса по его кинематической схеме.

1 – 7 совпадают с синтезом.

8. Анализ.

Исполнительное звено (ИЗ): ползун (П1).

Источник двмжения (ИД): Д1.

Внутренняя связь: ПКП между ползуном и направляющими суппорта (между

прямолинейными копирами К1,К2)

Органы настройки (ОН) на: С – iv – сменные шкивы.

L – изменение радиуса пальца кривощипа.

«О» - смещение ползуна относительно кулисы.

± - не настраевается, т. к. обработка

осуществляется всегда в одном направлении.

ИЗ: шпиндель инструмента (В2) и шпиндель стола с заготовкой (В3).

Внутренняя связь: В2→90/1→65/44→44/39→60/60→Р1→32/24→iобк→30/50→1/120→В3

Внешняя связь: Д1→iv→70/75→75/70→4/32→is→60/60

ОН: Т – iобк и Р1.

ИЗ: салазки стола.

Внешняя связь: 1) Д1→iv→30/20→iвр→1/30→ходовой винт (t=6мм) →линейка

(уклон 1/5) (клиновая ползушка, кулачок с продольным

перемещением).

2) Гидроцилиндр (ГЦ) →поршень→шток→гайка→винт(t=4мм)

→толкатель→ролик→линейка.

3) ГЦ→поршень→шток→гайка→винт→опоры ходового

винта→салазки.

ОН: С – iвр.

L – упоры У1.

«О» - вручную.

ИЗ: ползун.

Внутренняя связь: ПКП между ползуном и направляющими суппорта.

Внешняя связь: Д1→iv→Кд→палец→камень кулисы→кулиса→ползун.

ИЗ: суппорт.

Внутренняя связь: ВКП между суппортом и осью стойки.

Внешняя связь: Д1→iv→дисковый кулачок (Кд)→ролик→ось

→корпус→толкатель→система рычагов→суппорт.

ИЗ: салазки стола.

Внешняя связь: ГЦ→поршень→шток→гайка→винт→опора→салазки.

ИЗ: шпиндель стола.

Внутренняя связь: ВКП между шпинделем стола и салазками.

Внешняя связь: Д2→15/20→32/5→15/24→30/50→1/120→шпиндель стола.

ИЗ: ползун.

Внутренняя связь: ПКП между ползуном и направляющими суппорта.

Внешняя связь: Д3→17/34→1/56→электромагнитная муфта 1 (ЭММ1)

→70/75→75/70→кривошипный диск→палец

кривошипа→камень кулисы→ползун.

Специфические устройства и механизмы.

Р1 – реверс с коническими колёсами находится во внутренней связи Фs(В2В3)

и служит для изменения направления вращения движения В3 при

неизменном направлении вращения инструиента В2.

Р2 – реверс с цилиндрическими колёсами, находится во внешней связи

Фs(В2В3). При его переключении оба движения и В2 и В3 изменяют

направление вращения.

Т1 – тормозное устройство, служит для быстрого останова ползуна при

отключении двигателя Д1.

Т2 – аналогично Т1, но останавливает ускоренное вращение стола.

Кривошипно-ползунный механизм

Дисковый кулачок

Линейка с продольным перемещением, задаёт скорость движения врезания

Упор У1 – настройка на путь движения врезания

Фиксирующее устройство (Ф) (рис. 55):

За 1 оборот стола =45 оборотов диска А

Обеспечивает отсчёт одного оборота стола, после чего обработка или

прекращается, если это 1 проход или продолжается, если необходим 2-ой

проход, пока не будет обработан зуб.

Муфта М2 – включает механизм отсчёта

Муфта М1 – выкдючает передачу , движение передаётся замедленно.

При этом происходит врезание П4. По окончании врезания М1

включается и начинается рабочая подача обката с одновременным

включением муфтя М2.

Д4 – привод транспортёра для уборки стружки

10. Кинематическая настройка станка.

1). iv – сменные шкивы

РП: n об. э/двигателя (мин) n дв.ходов ползуна (дв.ходов/мин)

РЦ: Д1 ползун

УКБ: n об.э/двиг.*iv = n об. кривошипного диска = n дв.ходов ползуна

iv = nдв.ход полз./nоб э/дв; ;

ν – скорость резания (м/мин)

Величина перемещения ползуна (мм)

Высота заготовки,

Перебег

2). iобк(дел) – гитара деления

РП: 1/ Zд оборотов долбяка→1/Zзаг оборотов заготовки.

РЦ: шпиндель долбяка→шпиндель стола с заготовкой.

УКБ: 1/Zзаг*120/1*50/30*1/iобк*24/32*33/33*60/60*39/44*44/65*1/90=1/ Zд

ФН: iобк= Zд/Zзаг.

3). is – гитара подач

Орган настройки на скорость для Фs(В2В3). УКБ совпадает с уравнением движения Фs. Под подачей (Sд.кр. (мм/дв.ход)) на зубодолбёжном станке понимают величину поворота долбяка по дуге делительной окружности за один его двойной ход.

is → Sд.кр.

РП: 1дв.ход ползуна → Sд.кр./πmZд оборотов долбяка.

РЦ: ползун → шпиндель долбяка.

УКБ: 1дв.х.*70/75*75/70*4/32*is60/60*60/60*39/44*44/65*1/90=Sд.кр./πmZд

ФН: is=382* Sд.кр./πmZд.

4). iвр – гитара врезания

РП: 1дв.ход ползуна → Sр (мм) радиальногоперемещения салазок стола.

РЦ: ползун → салазки стола.

УКБ: 1дв.х.*30/20*iвр*1/30*6(мм)*1/5=Sр

ФН: iвр=16.7Sр.

Особенности зубодолбёжных станков.

1. В некоторых лёгких и средних станках движение врезания совершается не салазками стола, а суппорт с инструментом. Критерием служит наличие органа настройки на скорость во внешней связи движения врезания. Аналогично, качательные движения (В6) может совершать стол с заготовкой.

2. В качестве привода ползуна может быть не кривошипно-кулисный

(кривошипно-ползунный), а кривошипно-шатунный механизм.последней передачей на ползун может быть зубчатый сектор – рейка.

3. Движение врезания может осуществляться не от кулачка сподольным перемещением (линейки с уклоном), а от передачи винт – гайка, дискового кулачка.

4. Возвратно-поступательное движение П1П5 может осуществляться от прямолинейных копиров, один из которых жёстко связан с червячным колесом, а второй – с ползуном.

5. Для получения косозубого колеса (колеса с винтовым зубом) устанавливают косозубый долбяк (рис. 56,57), которому в процессе возвратно-поступательного движения сообщают дополнительный доворот В10 вокруг его оси.

Вместо Фv(П1) получают Фv(П1В10).

β – угол наклона зуба косозубого колеса (рис. 58).

Pz – шаг винтовой линии зубонарезаемого колеса.

Pz=πmtctgβ; πd=πmtZ;

Pдолб.= πmZд/sinβ;

Pдолб.=PzZд/Z; - по этой формуле выбирают инструмент (шаг сменных

копиров).

Pкопира= Pдолб.=PzZд/Z;

6. При нарезании зубчатых реек вместо Фs(В2В3) берут Фs(В2П3); П3 – поступательное движение рейки.

РП для iобк: 1 об. долбяка → πmZд (мм) перемещения рейки.

7. Если Фs и (или) врезание осуществляются от отдельного (отдельных) двигателя, то подача на станке будет не оборотная, а минутная. РП для is и (или) iвр запишутся как для минутной подачи Sм (мм/мин).

Зубофрезерные станки.

Зубофрезерные станки служат для нарезания цилиндрических колёс внешнего зацепления с прямым и винтовым зубом дисковыми, пальцевыми и червячными модульными фрезами. Профиль зуба колеса получают методом копирования (дисковы и пальцевые фрезы) или методом обката (червячные фрезы), а форму зуба по длине – методом касания. Схема обработки и схема станка, работающего дисковыми и пальцевыми фрезами, аналогичны схемам шлифовального станка. При наличии на зубофрезерном станке с червячной фрезой помимо ходового винта продольного перемещения ходовых винтов радиального и тангециального перемещений, на станке можно нарезать червячные колёса червячными фрезами. А при обработке цилиндрических колёс червячными фрезами (обкат) имитируется работа червячной передачи, в которой роль червяка исполняет червячная фреза. В этом случае РП для червячной передачи: 1 об. червяка → k/Z об. червячного колеса перепишутся: 1 об. червячной фрезы → k/Z об. заготовки или 1 об. заготовки → Z/k об. фрезы. k – число заходов фрезы – условие обката.

Синтез кинематической структуры универсального зубофрезерного станка, работающего червячной фрезой.

А) Прямозубое колесо.

Б) Косозубое колесо.

В) Червячное колесо.

1. Обработанная поверхность.

А) Эвольвентно-цилиндрическая поверхность (рис. 59).

Б) Эвольвентно-винтовая поверхность (рис. 60).

В) Боковая поверхность зуьа червячного колеса (рис. 61).

2. Вид инструмента и форма его режущей кромки (рис. 62,63) .

Чевячная фреза представляет собой червяк, стружечно-винтовые канавки которого обрабатывают заготовку и отводят стружку. Чевячная фреза характеризуется: m, Z, φ – угол подъёма червячно-винтовой нарезки, шаг по нормали Pn=πmn, α=20º.

3. Производящие линии и методы формообразования.

Эвольвента (ОПЛ)=>[обкат]=>Фv(ВиВз) з - заготовка

Б) (рис. 65) Винтовая линия (НПЛ)=>[касание]=>Фs(ПиВз) и Фv(Ви)

Эвольвента (ОПЛ)=>[обкат]=>Фv(ВиВз)

В) (рис. 66)Эвольвента (НПЛ)=>[обкат]=>Фv(ВиВз) и Фs(П5В6)–тангециальное

врезание

Фv(ВиВз) – радиальное врезание.

Форма зуба по длине червячного колеса (ОПЛ)=>[след]=>Фv(ВиВз).

4. Схема обработки.

А) Фv(В1В2) и Фs(П3); ψ – угол наклона суппорта (оси фрезы к горизонту);

ψ=φ; (рис. 67)

Б) Фv(В1В2) и Фs(П3В4); Правая фреза и правая винтовая линия на заготовке.

При одноимённом направлениивинтовыз линий ψ=β-φ, а при разных

направлениях – ψ=β+φ. (рис. 68)

В) 1. Радиальное врезание (рис. 69):

Фv(В1В2); Вр(П7); Всп(П8);

2. Тангециальное врезание (рис. 70):

Фv(В1В2); Фs(П5В6);

Особенности нарезания червячных колёс:

1) Фреза не перемещается вдоль оси заготовки.

2) Форма зуба по длине червячного колеса является ОПЛ и получается методом

следа за счёт движения обката неоьходимого для получения эвольвенты.

3) Тангециальное врезание более точное, чем радиальное за счёт постоянного

межосевого расстояния, плавного врезания фрезы в заготовку заборннным

конусом с последующей калибровкой зуба цилиндрической поверхностью

фрез и равномерного износа зубьев фрезы по всей длине.

А) Фv(В1В2)=Д и Фs(П3);

Б) Фv(В1В2)=Д и Фs(П3В4);

В) 1. Радиальное врезание:

2. Тангециальное врезание:

Фv(В1В2)=Д; Фs(П5В6);

Б) Уст(П8);

Всп1(П9) – ускоренные отвод-подвод фрезы;

Всп2(П10) – периодическое тангециальное перемещение фрезы вдоль своей

оси для равномерного износа режущих зубьев по длине.

7. Рабочие органы станка.

Шипндель инструмента и шпиндель заготовки.

8. Синтез (рис. 71).

Внутренняя связь: В1→1→2→Σ(суммирующий механизм) →iобк→3→4→В2

Внешняя связь: М→iv→2

ОН: Т – iобк

± - не настраивается, т.к. фркза вращается в сторону сбрасывания стружки

Анализ зубофрезерного станка мод.5К32А (рис. 72).

Пункты 1 – 7 смотри выше.

Нарезание косозубого колеса:

ИЗ: шпиндель фрезы и шпиндель заготовки.

ИД: Д1 (самый мощьный).

Внутренняя связь: В1→68/17→29/29→29/20→27/27→Σ(iΣ=1)→58/58→e/f(P1)→

→iобк(дел)→33/33→35/35→1/96→В2.

Внешняя связь: Д1→116/234→iv→29/29→27/27.

ОН: Т – iобк(дел),P1.

ИЗ: каретка и шпиндель заготовки (В4).

Внутренняя связь: П3→1/t1→124/1→33/22→iдиф→27/27→1/45→Σ(iΣ=2)→

→58/58→e/f(P1) →iобк(дел)→33/33→35/35→1/96→В4.

Внешняя связь: 1) Предположем, что связь начинается от Д2:

Д2→25/25→36/60→50/45→ (ЭМ2 вкл.)→45/45→33/22 (это не верно, т.к. в данной связи отсутствует орган настройки на скорость is).

2) Д2→25/25→48/48→is→44/44→26/2→33/33

(не верно, т.к. движение от червячного колеса(26) к червяку(2) не может передаваться, потому что эта передача самотормозящаяся).

3) Д1→116/234→iv→29/29→27/27→Σ(iΣ=1)→58/58→e/f(P1)→

→iобк(дел)→2/26→44/44→is→39/65(ЭМ4 вкл.(Р2)).

ОН: Т – iдиф.

L – упоры.

«О» - упор Н.

ИЗ: салазки стола.

Внутренняя связь: ПКП между салазками стола и направляющими станины.

Внешняя связь: Д2→25/25→36/60→45/50→34/61→1/36→t2→П8.

ИЗ: каретка.

Внутренняя связь: ПКП между кареткой и направляющими стойки.

Внешняя связь: Д2→25/25→36/60→45/50(ЭМ2 вкл.)→45/45→1/24→t2→П9.

ИЗ: суппорт.

Внутренняя связь: ПКП между суппортом и направяющими каретки.

Внешняя связь: Д3→1/20→1/68→t3→П10.

Нарезание прямозубого колеса:

Фv(В1В2)=Д совпадает с нарезанием косозубого колеса.

ИЗ: каретка.

Внутренняя связь: ПКП между кареткой и направляющими стойки. Внешняя связь: Д1→116/234→iv→29/29→27/27→Σ(iΣ=1)→58/58→e/f(P1)→

→iобк(дел)→2/26→44/44→is→50/45(ЭМ2 вкл.)→

→1/24→t1→П3.

L – упоры.

«О» - упор Н.

При нарезании червячных колёс способом радиального врезания Фs→Вр(П7), Фv совпадает с нарезанием косозубого колеса.

ИЗ: салазки стола.

Внутренняя связь: ПКП между салазками стола и направляющими станины.

Внешняя связь: Д1→116/234→iv→29/29→27/27→Σ(iΣ=1)→58/58→e/f(P1)→

→iобк(дел)→2/26→44/44→is(р)→45/50(ЭМ1 вкл.)→

→34/61→1/36→t2→П7.

ОН: С - is(р).

L – упоры (У2).

«О» - вручную – поводом салазок стола до касания заготовки с фрезой.

При нарезании червячных колёс способом тангециального врезания Фs(П3В4)→ Фs(П5В6). На данном станке этот способ применить нельзя, т.к. нет внутренней связи между тангециальным движением фрезы и доворотом заготовки. ому что эта передача самотормозящяяся

9. Специфические устройства и механизмы.

1) Реверсы:

Р1 – находится во внутренней связи Фv(В1В2), служит для изменения направления вращения движения В2 при использовании фрезы с другим направлением винтовой линии червячной нарезки.

Р2 – находится во внешней связи Фs(П3В4), служит для изменения направления движения Фs (П3 и В4 одновременно), используется для перехода с одного вида фрезерования на другой («попутно – встречное»).

2) Суммирующий механизм – конический дифференциал, служащий для алгебраического суммирования движений В2 и В4 на заготовке, т.е. В2±В4.

3) Муфты и другие специфические устройства.

1) iv – гитара скорости:

РП: n об. э/д Д1 (мин) → nфр (мин) об. фрезы.

РЦ: э/д Д1 → шпиндель фрезы.

УКБ: 1400(мин)*116/234*iv*29/29*29/29*29/29*17/68=nфр (мин)

ФН: iv=nфр /174; nфр =1000V/(πdфр )

2) iобк(дел) – гитара обката (деления):

УКБ: 1об.заг.*96/1*35/35*33/33*1/iобк*f/e*58/58*1Σ*27/27*29/29*29/29*17/68=Z/k

ФН: iобк=24*k/Z*f/e; f/e=1, если Z

f/e=2, если Z>161.

3) iдиф – гитара дифференциала:

РП: 1 об. заготовки → Pz (мм) относительного перемещения фрезы и заготовки.

УКБ: 1об.заг.*96/1*35/35*33/33*1/iобк*f/e*58/58*1/2Σ*45/1*27/27*1/iдиф*22/33*

*1/24*10(мм)=Pz(мм)

ФН: iдиф=600*f/e*1/Pz; Pz=πmZ/sinβ – шаг винтовой линии

зубонарезаемого колеса.

iдиф=7,957747sinβ/mk;

4) is – гитара подач (т.к подача осуществляется от одного двигателя, то подача будет оборотная)

РП: 1 об. заготовки → Sпр (мм) продольного перемещения фрезы вдоль оси

заготовки.

РЦ: шпиндель заготовки → каретка.

УКБ: 1об.заг.*96/1*35/35*33/33*2/26*44/44*is*39/65*50/45*45/45*1/24*

*10(мм)=Sпр(мм)

ФН: is=0,49Sпр.

РЦ: э/д Д2 → салазки стола.

УКБ: 1430(мин)*25/25*36/60*45/50(ЭМ1 вкл.)*34/61*1/36*10(мм)=Sп8(мм/мин).

ФН: Sп8=120(мм/мин).

6) Всп1(П9):

РЦ: э/д Д2 → каретка.

УКБ: 1430(мин)*25/25*36/60*45/50(ЭМ2 вкл.)*1/24*10(мм)=Sп9(мм/мин).

ФН: Sп9=400(мм/мин).

7) Всп2(П10):

РЦ: э/д Д3 → суппорт.

УКБ: 1400(мин)*1/20*1/65*1,5(мм)=Sп10(мм/мин).

ФН: Sп10=1,7(мм/мин).

8) is(р) – радиальная гитара подач (для П7):

РП: 1 об. заготовки → Sр (мм) радиального перемещения салазок стола.

РЦ: шпиндель → заготовки салазки стола.

УКБ: 1об.заг.*96/1*35/35*33/33*2/26*44/44*is(р)39/65*45/50*34/61*1/36*10(мм)=

ФН: is(р)=1,62Sр.

Если на кинематической схеме показанно два вертикально расположенных винта, то винт, который находится ближе к оси фрезы предназначен для тангециального перемещения фрезы, а тот, который дальше – для прольного перемещения фрезы.

Найти органы настройки (ОН) на траекторию (Т) для Фv (iобк(дел)) и Фs (iдиф) во внутренних связях.

Найти ОН на скорость (С) во внешней связи Фv (iv).

Предположить, что на станке оборотная подача,следовательно, между шпинделем заготовки и исполнительным звеном (ИЗ), совершающим движение П3 (или П5), должна быть цепь с незадействованным ранее ОН. Если такая цепь существует, то наше предположение правильное – это is в виде ГСЗК или КП, и подача действительно оборотная. В этом случае Фv и Фs идут от одного э/д. Если такой цепи нет, то мы неправы, подача будет минутная, а Фs будет осуществляться от отдельного двигателя. ОН is будет между этим отдельным э/д и точкой присоединения ко внутренней связи.

Зубофрезерный станок мод. (рис. 73)

4. Схема обработки.

5. Все формообразующие движения.

Фv(В1В2)=Д; Фs(П3В4);

6. Все исполнительные движения.

8. Анализ.

ИЗ: шпиндель фрезы и шпиндель заготовки.

Внутренняя связь: В1→100/25→30/26→78/62→62/135→Σ(iΣ=1)→28/28→

→63/48→28/28→iобк(дел)→1/84→В2.

Внешняя связь: Д1→iv(механический вариатор)→129/200→78/62.

ОН: Т – iобк(дел) (всегда во внутренней связи).

С – iv (всегда во внешней связи).

± - не настраивается, т.к. стружка падает вниз.

ИЗ: шпиндель заготовки и салазки стола.

Внутренняя связь: П3→1/2π→45/45→50/2→iдиф→72/72→72/54→2/50→Σ(iΣ=2)→

→28/28→63/48→28/28→iобк(дел) →1/84→В4.

Внешняя связь: Д2→90/125→22/22→3/33→is(КП (Zкп=24)) →70/70→

→Р1(53/40→40/53)→28/28→2/50.

ОН: Т – iдиф.

L – упоры.

«О» - один из упоров, обеспечивающих настройку на путь.

ИЗ: салазки стола.

Внутренняя связь: ПКП между салазками стола и направляющими стойки.

Внешняя связь: Д2→90/125→60/60→Р1(53/40→40/53) →28/28→2/50→

→45/45→2π→салазки(П9).

ИЗ: суппорт.

Внутренняя связь: ПКП между суппортом и направяющими гильзы (это деталь, которая перемещается радиально).

Внешняя связь: ГЦ3→поршень→шток→реечная передача→47/23→42/42→

→io(осевое врезание) →27/30→1/35→64/36→28/32→π→гайка→суппорт.

10. Кинематическая настройка станка (КНС).

РП: n об. э/д Д1 (мин) → nфр (мин) об. фрезы.

РЦ: э/д Д1 → шпиндель фрезы.

УКБ: 1400(мин)*iv*129/200*26/30*25/100=nфр (мин).

ФН: iv=nфр /200.

2) iобк(дел):

РП: 1 об. заготовки ↔ Z/k об. фрезы.

РЦ: шпиндель заготовки → шпиндель фрезы.

УКБ: 1об.заг.*84/1*1/iобк*28/28*48/63*28/28*1*135/62*62/78*26/30*25/100= =

Z/k об. фр.

ФН: iобк=24*k/Z.

РП: 1 об. заготовки ↔ Pz (мм) продольного перемещения салазок стола.

РЦ: шпиндель заготовки → салазки стола.

УКБ: 1об.заг.*84/2*iобк*28/28*48/63*28/28*1/3*50/2*54/72*72/72*1/iдиф*

*2/50*45/45*2π(мм)= Pz(мм)=πmZ/sinβ.

ФН: iдиф=2sinβ/mk.

РП: n об. э/д Д2 (мин) → Sп (мм/мин).

РЦ: э/д Д2 → салазки.

УКБ: 2840(об/мин)*90/125*22/22*3/33*28/80*25/70*25/70*28/80*36/72*

*70/70*53/53*28/28*2/50*45/45*2π(мм)=Sпmin (мм/мин).

2840(об/мин)*90/125*22/22*3/33*54/54*1(ЭМ1 вкл.)*54/54*54/54*70/70*53/53*28/28*2/50*45/45*2π(мм)=Sпmax (мм/мин).

ФН: Sпmin =0,36 (мм/мин).

Sпmax =47 (мм/мин).

Бездифференциальная настройка станка.

Существуют станки, в которых отсутствует дифференциальная цепь, суммирующий механизм, гитара дифференциала или их отключают от работы (например, с помощью муфт или путём съёма колёс в гитаре дифференциала). В этом случае суммирование движений В2 и В4 при нарезании косозубых колёс или В2 и В6 при нарезании чарвячных колёс тангециальным врезанием осуществляют не кинематически с помощью суммирующего механизма, а математически за счёт настройки гитары обката.

ФН для iобк:

1об.заг.→Pz и ∆n об.заг.→Sп =>

=> ∆n об.заг.=Sп/Pz – дополнительный доворот заготовки для получения

винтовой линии при относительном перемещении

фрезы и заготовки на Sп (мм).

1об.заг.→Z/k об.фр. и Sп/Pz об.заг.→∆n об.фр. =>

=> ∆n об.фр.=Z/k*Sп/Pz – дополнительный поворот фрезы для получения

винтовой линии.

Итог : 1об.заг.→(Z/k±Z/k*Sп/Pz) об.фр.

РП для iобк:

«минус» - одноимённое направление

винтовых линий на фрезе и на заготовке.

При нарезании червячного колеса способом тангециального врезания при дифференциальной настройке РП для iтанг: 1 об.заг.→πmZ (мм) перемещения фрезы вдоль своей оси. Для бездифференциальной настройки iтанг нет, РП для iобк:

Достоинства бездифференциальной настройки по сравнению с дифференциальной:

Более простая структура и кинематика станка;

Более высокая точность обработки за счёт коротких и жёсиких цепей.

Недостаток бездифференциальной настройки по сравнению с дифференциальной:

Сложность наладки и переналадки станка при изменении величины подачи (при

переходе от черновой обработки к чистовой или при переходе к нарезанию

сопряжённого колеса).

Область применения бездифференциальной настройки: крупносерийное и массовое

производство.

Зубофрезерные станки с числовым программным управлением (ЧПУ).

Особенности:

Согласование через ЧПУ нескольких движений.

Управление пятью и более координатами, в том числе одновременно некоторыми из них.

Упорощение переналадки и настройки станка за счёт ввода с пульта управления ркжимов резания, параметров инструмента и изделия, величин перемещений основных и вспомогательных движений, межосевых расстояний и т.д.

Повышение точности обработки за счёт коротких и жёстких цепей.

Повышение производительности за счёт упрощения переналадки и настройки станка (смотри пункт №3) и автоматизации цикла обработки.

Автоматизация цикла обработки за счёт отсутствия ручной настройки, а также за счёт автоматической смены инструмента и заготовки на зубообрабатывающих модулях.

Существуют два вида структур зубофрезерных станков с ЧПУ:

С ведущей координатой.

Без ведущей координаты.

С ведущей координатой (рис. 74):

В схеме с ведущей координатой задающим является вращение фрезы, т.е. координата В – ведущая, а от неё зависят все остальные координаты перещени я и координата вращения заготовки С. Это удобно, т.к. скорость вращения фрезы в процессе обработки может меняться.

2. Без ведущей координаты:

Скорости и перемещения по всем координатам одинаковым образом управляются от системы ЧПУ, и важно обеспечить стабильность этих скоростей и перемещений.

Структура зубофрезерного станка без ведущей координаты (рис. 75):

На упрощённой схеме не показаны приводы перемещений по координатам X и Y.

1,2,3 – преобразователи сигнала устройства ЧПУ (УЧПУ) в сигналы управления приводами (по координатам B,C,Z соответственно).

4 – блок урпавления приводами (БУП).

5 – суммирующий усилитель (СУ).

6 – импульсно-аналоговяй преобразователь (ИАП).

7 – фазовый дискриминатор (ФД).

8 – микропроцесосор (МП).

Для обеспечения стабильности скоростей и перемещений информация (на примере вращения фрезы и заготовки) об фактическом положении фрезы и заготовки должна постоянно сравниваться. Для этого на ФД должны поступать сигналы от датчиков фрезы и заготовки приведённые к сопоставимому виду. Для этого в МП происходит пересчёт сигнала fфрезы в зависимости от вида обработки и параметров изделия и инструмента. После сравнения fзаготовки и fкорректирующее в ФД ИАП выдаёт корректирующий сигнал Uк, который в СУ складывается с путевым сигналом Us (Uк±Us), и через преобразователь сигнала 3 подаётся на привод координаты С в виде fс.

М – коэффециент зависящий от вида обработки:

1) М=Z/k – при нарезании прямозубых колёс, червячных колёс радиальным

врезанием, колёс с конусным и бочкообразным зубом.

2) М=Z/k(1±Sпz/Pz) – при нарезании косозубых колёс.

3) М=Z/k(1±Sтy/ πmZ)=(πmZ±Sтy)/πmk – при нарезании червячеых колёс

тангециальным врезанием.

Задачи УЧПУ :

1. Согласование перемещений по соответствующим координатам в зависимости от вида обработки:

а) по В,C и Z – при нарезании цилиндрических колёс.

б) по B,C и X – при нарезании червячных колёс радиальным врезанием.

в) по B,C и Y – при нарезании червячных колёс тангециальным врезанием.

г) по B,C,X и Y – при нарезании колёс конусным (рис. 76) и бочкообразным зубом (рис. 77).

Ккон=Spx/Sпz;

Spx=ρ(Sпz)=ρ(Rб);

Определение частот управления приводами по соответствующим координатам.

Например при нарезании косозубого колеса:

(для ведущей координаты)

fc=кс/кв*iв/ic*(πmk/(πmZ±Sпzsinβ))fв;

fz=iв/кв*∆z/Sпz*k/Z*fв;

fв=кв/iв*nф/60;

∆z=izPxbz/(кzN); bz – шаг ходового винта по координате Z.

При нарезании колеса с конусным зубом:

fx=ккон*∆z/∆x*fz;

fв,fx,fc,fz – частоты управления приводами соответствующих координат.

Кв,кс,кz – разрешающая способность датчиков, т.е. количество импульсов

посылаемых в УЧПУ за один оборот роторов этих датчиков.

Iв,ic,iz – передаточные отношения цепей приводов соответствующих координат

в направлении от датчиков к исполнительным звеньям.

∆z,∆x – дискретности по соответствующим координатам, т.е. величины

перемещения исполнительных звеньев за один импульс (за каждый

импульс) пришедший от УЧПУ на двигатели.

N – коэффециент умножения в УЧПУ для уменьшения дискретности (т.е. для

повышения точности).

Анализ кинематической схемы зубофрезерного станка с ЧПУ.

Особенность структуры станка – здесь нет гитары обката и гитары дифференциала, являющимися органами настройки на траекторию, т.е. цепи между взаимосвязанными движениями В1 и В2 и т.д. разомкнуты. Настройка станка будет безгитарной. Все двигатели регулируемые.

10. Кинематическая настройка станка (КНС).

1) Главный привод вращения фрезы по координате В.

УКБ: nмв*148/202*29/29*29/29*20/80=nфрезы(фр)

nфр=0,183nмв

nмв=fв(имп/с)*60(с/мин)/ (кв(имп/об)*N) [об/мин] имп – импульс.

Nфр(мин)/60(с/мин)*80/20*72/50*2500(имп/об)=fв

fв=240nфр [Гц] nфр =1000V/(πdфр )

2) Цепь радиальной подачи (координата X).

УКБ: nмx*3/30*10(мм/об)=Spx(мм/мин)

Spx=nмx (мм/мин)

nM x=fx*60/(250(имп)*N=4)*3/30*10=Spx

fx=50/3*Spx [Гц]

∆x=1имп/(250(имп/об)*4)*3/30*10(мм/об)=0,001(мм)

3) Цепь тангециального перемещения суппорта (координата Y).

УКБ: nмy*45/24*4/36*81/27*4/25*10(мм)=Sтy

Sтy=nмy (мм/мин) – минутная подача.

За 1 оборот заготовки для получения эвольвенты фреза совершает Z/k оборотов и за этоже время фреза перемещается вдоль своей оси на Sтy.

Найдём время 1 оборота заготовки (Т):

УКБ: Z/k(об.фрезы)*80/20*72/50*2500(имп/об)/fв(имп/с)=Т1об.заг.

Sтy(мм/об)*1/10*25/4*27/81*36/4*24/45*2500(имп/об)/fy(имп/с)=Т1об.заг.

Приравниваем левые части уравнений и находим fy:

fy=25/144*k/Z*Sтy*fв [Гц]

Sтy – оборотная подача.

∆y=1имп/(2500имп*4)*45/24*4/36*81/27*4/25*10=0.0001(мм)

4) Цепь продольного перемещения каретки (координат Z).

УКБ: nмz*3/30*10(мм/об)=Sпz(мм/мин)

Sпz=nмz(мм/мин)

За 1 оборот стола фреза совершает Z/k оборотов и за этоже время каретка перемещается на Sпz.

Z/k об.фрезы*80/20*72/50*2500/fB*3/30*10=SПZ

fZ=25/44*k/Z*SПZ*fB

∆z=1/(2500*4)*3/30*10=0.0001мм

5)Цепь обката.

nMC=30/40*35/35*1/96=nЗАГ(С); nC=nMC/128

Так как за один оборот фрезы заготовка совершает Z/k оборотов, то

УКБ: 1об.фрезы*80/20*72/50*2500/fB*fC/3600*30/40*35/35*1/96=Z/k

fCП=32*k/Z*fB при нарезании прямозубого колеса.

При нарезании косозубых колёс:

fC′ - частота, обеспечивающая дополнительный доворот заготовки для

получения винтовой линии.

УКБ для fCK:

1об.заготовки*96/1*35/35*40/40*3600/ fCK* fB*50/72*20/80=(πmz±Sпz+ѕіnβ)/πmκ

При нарезании червячных колёс радиальным врезанием частота управления приводом координаты С:

fCЧР= fCП=32*k/Z*fB (Гц)

При нарезании червячных колёс тангенциальным врезанием:

fCЧТ= fCП± fC′′, где fC′′ - частота управления, обеспечивающая

дополнительный доворот на 1 оборот за время

перемещения фрезы вдоль своей оси на величину

перемещения длины делительной окружности πmz

fCЧТ=(32* πmκ)/(πmz± Sтy)* fB, где Sтy(мм/об) – оборотная подача.

Особенности зубодолбёжных станков с ЧПУ.

Структурная схема зубодолбёжного станка с ЧПУ(рис. 79):

«С» - ведущая координата.

1). Цепь главного привода.

nMП*іП=nдв.ходов

(fП*60)/Kп*N*іП= nдв.ходов

nдв.ходов=1000*V/2*l

fП=CП*nдв.ходов

2). Цепь ведущей координаты С

nС=Sдолб.круг. (мм/дв.ход)/ πmzд (мм)* n(дв.ходов/мин)

(fС*60)/Kс*N*іС= nС

3). Цепь обката Фs(В2В3)

1/Zд→1/Zзаг оборотов заготовки

Найдём время поворота на 1 зуб долбяка и заготовки

1/Zд(об.долбяка)*1/іС* Kс(имп/об)*1/ fС(имп/с)=Тд (с)

1/Zзаг*іД*Kд*1/ fД=Тзаг (с)

Так как Тд= Тзаг, то:

fД= Kд/ Kс*іС/іД*Zд/ Zзаг* fС

4). Цепь радиального врезания X:

nMX*іX*Px=Sпх (мм/мин)

(fX*60)/Kx*N*іС* Px = Sпх

∆x =1/(Kx*N)*іX*Px

5). Цепь установочного движения Z:

Аналогично координате Х.

6). При нарезании косозубых колёс устанавливают сменные винтовые копиры

Ркоп=Рдолб=Рзаг=Zд/Zзаг Рзаг=πmz/ѕіnβ

Особенности станков с ЧПУ.

Кажое исполнительное звено имеет свой источник жвижения.

Внутренняя связь сложного движения становится комбинированной, то есть состоит из участков с механическими и немеханическими связями.

Внешняя связь простого исполнительного движения можент располагаться внутри внутренней связи сложного исполнительного движения.

Отсутствуют органы ручной настройки на соответствующие параметры. Вся настройка заложена в управляющей программе.

Зуборезные станки

Служат для нарезания конических колёс с прямым и дуговым (круговым, винтовым, криволинейным) зубом. Профиль зуба конического колеса характеризуется, а форма зуба по длине зависит от формы зуба по длине плоского производящего колеса (рис. 80).

φ – половина угла при вершине начального конуса.

γ – угол ножки зуба

zпл=, - числа зубьев сопряжённых конических колёс, находящихся в зацеплении.

Zпл=/sinφ1=/ sinφ2

Для каждой пары конических колёс существует своё плоское колесо. В процессе обработки конического колеса методом обката имитируется зацепление двух конических колёс, одним из которых является заготовка, а другое плоское (воображаемое) производящее колесо, роль которого на станке играет люлька. При этом на станке воспроизводится зацепление конического колеса с одним зубом плосковершинного при нарезании колёс с дуговым резцовой головкой или имитируется зацепление с одной впадиной, образованной двумя соседними половинками зубьев этого плоского колеса при нарезании прямозубых колёс зуборезными резцами.

Прямозубое колесо нарезается зуборезными резцами (рис. 81,82).

Эвольвента (НПЛ) – [обкат]=Фs(ВзагВл)

Прямая (ОПЛ) - [след]= Фv(П1)

Фs(В2В3) – согласованное вращение люльки и заготовки

Д(В4) – деление, поворот заготовки на 1 зуб

Всп(П5) – отвод/подвод заготовки

Всп(В6) – возврат люльки в исходное положение

Дуговой зуб (рис. 83).

Дуга (ОПЛ) - [след]= Фv(В1)

Эвольвента (НПЛ) – [обкат]=Фs(В2В3)

Так как шпиндель и заготовка участвуют в двух двух движениях В2 и В4, то кинематическая группа Фs и Д должны соединятся между собой по одному из трёх способов:

Параллельному

Последовательному

Смешанному

1). Параллельный (рис. 86):

При параллельном способе соединения КГ Фs и Д деление на шпинделе

заготовки осуществляется в процессе реверса движения обката Фs(В2В3) после завершения обработки очередного зуба. Реверс Р находится во внешней цепи Фs, управляется от барабана-автомата и меняет направление вращения и В2 и В3 одновременно. При этом от БА в работу включается цепь деления, которая даёт дополнительный доворот заготовки через суммирующий механизм. 3-я функция БА – отвод и подвод П5.

Все зуборезные станки работают в цикловом режиме. За время цикла понимается время обработки одного зуба (резцами) или впадины (резцовой головкой), поэтому подача на станке называется цикловой и измеряется в единцах времени (с).

tц=tр+tвсп(х.х)

tр – время рабочего хода (профилирования зуба)

tвсп(х.х) – вспомогательное время (возврата люльки в исходное полодение)

Всё управление цикла осуществляет распределительный вал БА (РВ БА). За 1 цикл РВ БА совершает 1 оборот. Настройка на скорость Фs(В2В3) осуществляется при помощи гитары подач is:

РП: 1 об. РВ БА→nм/60* tц об. э/дв.

Так как tвсп(х.х)≠ tр, то более правильно переписать РП для is:

δρ°/360 об. РВ→ nм/60* tр об. э/дв.

δρ° - угол профиля БА соответсвующий времени tр.

Настройка на путь Фs(В2В3) осуществляется при помощи гитары качания люльки для параллельного способа соединения Фs и Д. В этом случае Фs и Д происходят одновременно.

Фs(Всп) Д(В4)

При параллельном способе соединения деление Д(В4) осуществляется в процессе реверсирования обката (В2В3). При этом в процессе возврата люльки в исходное положение В6 заготовка осуществляет поворот В4 на один зуб, то есть поворачивается на 1/zзаг оборотов заготовки, поэтому РП для гитары деления iдел, осуществляющую настройку Д(В4) на путь, запишутся так:

n оборотов отсчётного звена (делительного диска)→ 1/zзаг оборотов заготовки

РП для iкл: δρ°/360 об. РВ→θр°/360 оборотов люльки

θр°- угол поворота люльки для формирования полного профиля зуба.

Анализ кинематической схемы зуборезного станка модели 5А27С4

Шпиндель резцовой головки В1 и шпиндель заготовки В2.

ИЗ: Шпиндель резцовой головки

ИД: Э/дв. Д1

Внутренняя связь: ВКП между шпинделем резцовой головки и корпусом

Внешняя связь: Э/дв.Д1→12/41→45/45→iv→27/27→23/30→23/30→55/43→

→24/24→17/17→17/91→шпиндель резцовой головки

ИЗ: Шпиндель заготовки В2 и люлька В3.

ИД: Э/дв. Д1

Внутренняя связь: В2→120/1→1/ iдел→20/40→25/25→26/26→26/26→1(Σ)→

→1/ iобк→32/16→1/300→В3

Внешняя связь: Д1→12/41→ is→14/37→30/30→20/40(Р1)→ iкл→42/42-

точка присоединения

ОН: Т – iобк

«О» - вручную через вращение ведущего вала iобк.

ИЗ: Шпиндель заготовки В4

ИД: э/дв. Д1

делительной бабки.

Внешняя связь: Д1→12/42→is→14/37→28/32→21/60→20/77→

мальтийский механизм (ведущий – поводковый диск – 4-х

пазовый мальтийский крест)→58/29→2(Σ)→26/26→26/26→

→25/25→40/20→ iдел→1/120→В4

ОН: С - нет

ИЗ: салзки делительной бабки

ИД: РВ БА→ ГЦ

Внутренняя связь: ПКП между салазками и направляющими станины

Внешняя связь: РВ БА→ ролик→толкатель→ГЦ→поршень→шток

→рычаг→салазки

8.5 Всп(В6):

ИЗ: люлька

ИД: э/дв. Д1

Внешняя связь: Д1→68/28(М1 вкл.)→46/62→30/30→14/37→48/48→ iкл→

→42/42→32/16→1/300→В6

РП: n м (мин ) об.э/дв.→n р.г. (мин ) об. резцовой головки или

n м (мин ) об.э/дв.→n(дв.ходов/мин) дв.ходов суппортов с

резцами

РЦ: Д1→ шпиндель резцовой головки

УКБ: 1440*12/41*45/45*iv…= nр.г.

ФН: iv= nр.г./59

РП: 1/z пл об. люльки→1/z заг оборотов заготовки

РЦ: люлька→шпиндель заготовки

УКБ: 1/zпл*300/1*16/32*iобк*26/26*26/26*25/25*40/20*iдел*1/120=1/zзаг

ФН: iобк= zпл/75

РП: n об.отсчёчного звена→1/z заг оборотов заготовки

РЦ: отсчётное звено→ шпиндель заготовки

УКБ: 1 об.*2/4*58/29*2*26/26*26/26*25/25*40/40*iдел*1/120=1/zзаг

ФН: iдел=30/ zзаг

2). Смешанный способ (рис. 87).

Структура зуборезного станка, работающего по смешанному способу соединения (параллельно-последовательное) КГ Фs и Д.

При смешанном способе соединения КГ на базе более простого двмжения Д попеременно то возникает, то исчезает движение Фs. При смешанном способе соединения Фs и Д после обработки одного зуба (впадины) реверсирует только люлька В6, а заготовка продолжает вращаться в ту же сторону и за время цикла tц поворачивается на zi/zзаг оборотов заготовки, где

zi – число зубьев, пропускаемых на заготовке между двумя последними циклами обработки, zi – число целое, достаточно большое, чтобы успеть полностью спрофилировать зуб и не имеющее общих множителей с zзаг.

Для этого реверс должен располагаться не во внешней цепи Фs (как в параллельном способе), а во внутренней между точкой присоединения к внешней связи ко внутренней и люлькой. Обычно для этого используетя специальный реверс (в виде составного зубчатого колеса, имеющего внутри замкнутый вырезанный контур, составленный из зубчатых секторов наружного и внутреннего зацепления).

Ведущее колесо совершает непрерывное вращение в одном направлении, составное колесо вращается то в одну, то в другую сторону. Если zведущ зацепляется с сектором имеющим внутренние зубья, то составное колесо будет вращаться в ту же сторону и совершать рабочий ход, а переход внутреннего колеса на наружное зацепление обеспечит более быстрый вспомогательный ход. За tц колесо обойдёт полный фигурный контур составного колеса. Поскольку за tц заготовка поворачивается на zi , а БА совершает 1 оборот, то БА будет выполнять роль отсчётного звена в цепи деления и РП для iдел запишутся:

1 об. РВ БА→ zi/zзаг об. заготовки

РП для других органов настройки такие же как и для параллельного способа соединения.

Структура смешанного способа:

Д(В4) Всп(В6)

8. Анализ КГ.

ИЗ: ползуны с суппортами

ИД: э/дв. Д1

Внутренняя связь: ПКП между ползунами и направляющими люльки

Внешняя связь: Д1→15/48→31/30→iv→30/72→кривошипный механизм→

→шатун→система рычагов→рычаг→ползуны(П1)

± - реверс Р1 (чаще всего его нет)

L - изменением радиуса пальца кривошипа

«О» - вручную (смещением суппортов относительно ползунов)

8.2 Фs(В2В3):

ИЗ: люлька (В3) и шпиндель заготовки (В2)

ИД: э/дв. Д1

Внутренняя связь: В2→120/1→30/30→29/29→1/iдел→26/26→26/26→26/26→

→60/75→23/23→16/32→14/224→252/21→iобк→30/30→

Внешняя связь: Д1→15/48→is→34/68→42/56→44/96→96/64→64/60→

→60/44→23/23 – точка присоединения

ОН: Т – iобк

± - нет, обработка ведётся всегда в одну сторону

L – выбор zi (iобк и iдел)

«О» - вручную

ИЗ: шпиндель заготовки

ИД: э/дв. Д1

Внутренняя связь: ВКП между шпинделем заготовки и корпусом

делительной бабки

Внешняя связь: Д1→15/48→ is→34/68→42/56→44/44→23/23→75/60→

→26/26→26/26→26/26→ iдел→30/30→1/120→В4

ОН: С - нет (т.к. is уже задействован в Фs)

L - iдел (zi)

ИЗ: салазки делительной бабки

Внутренняя связь: ПКП между салазками и направляющими станины

Внешняя связь: ГЦ→поршень→шток→салазки

ИЗ: люлька

ИД: э/дв. Д1

Внутренняя связь: ВКП между люлькой и направляющими передней бабки

Внешняя связь: Д1→15/48→52/88→42/56→44/44→16/32→14/224→

→252/21→iобк→30/30→1/135→В6

РП: n об. э/дв. (мин )→n резцов (мин ) дв.ходов ползуна с резцами

РЦ: э/дв. Д1→ползуны

УКБ: 2900(мин)*15/48*31/30*iv*30/72=n дв.ходов ползуна (число об.

кривошипного диска)

ФН: iv= n дв.ходов/390=1000V/(2L*390)

РП: 1/z пл об. люльки→1/z заг об. заготовки

РЦ: люлька→шпиндель заготовки

УКБ: 1/zпл об. люльки*135/1*30/30*1/ iобк*21/252*224/14*32/16*23/23*

*75/60*26/26*26/26*26/26* iдел*1/120=1/zзаг

ФН: iобк=7.5* zi/zпл

РП: 1об. БА→ z i /z заг об. заготовки

РЦ: РВ БА→ шпиндель заготовки

УКБ: 1 об. РВ*66/2*64/44*23/23*75/60*26/26*26/26*26/26* iдел*1/120=

ФН: iдел=2* zi/zзаг

РП: δρ°/360 об. РВ БА→ n м /60* t р об. э/дв.

РЦ: БА→Д1

ФН: is=0.24*δρ°/ tр

Особенности обработки конических колёс.

Конические колёса с прямым зубом можно нарезать двумя дисковыми фрезами (резцовыми головками) большого диаметра: Дфр>>Дзаг (рис. 88)

Оси фрез не перемещаются вдоль зуба по длине.

При шлифовании конических колёс с прямым зубом используют дисковые шлифовальные круги, которые устанавливают на ползуны и перемещают в процессе обработки вдоль зуба по длине.

Фv(В1) – вращение круга

Фs(П2) – перемещение ползунов

При шлифовании конических колёс с дуговым зубом используют чашечный шлифовальный круг (рис. 89).

Затыловочные станки

Служат для затылования задних поверхностей дисковых, модульных и цилиндрических фрез с прямым и винтовым зубом, резьбовых гребёнок, цилиндрических и конических червячных фрез, метчиков и плашек.

Рассмотрим структуру станка для затылования цилиндрической червячной фрезы.

Zт, m,Dфр, τ,Τ (Т>> τ)

Для получения винтовой линии:

Архимедова спираль: Ф(В1П2П3)

Для получения сложной пространственной кривой необходимо сложное 3-х элементарное движение Ф(В1П2П3).

Архимедова спираль на винтовой линии (НПЛ)→[след]→Ф(В1П2П3)

Профиль зуба (ОПЛ)→[копирование]→Ф – нет

Структкра станка (рис. 92):

Кулачок (рис. 93): abc – рабочий профиль кулачка (П2) выполнен по

архимедовой спирали.

ca – нерабочий участок профиля для получения отскока (П4)

hк – высота профиля кулачка. Кулачки сменные.

Всп(П4) Д(В1П3)

abc – рабочий участок, выполняется по Архимедовой спирали (П2)

ca – нерабочий участок (для отскока – П4)

С помощью кулачка реализуется смешанный способ соединения кинематических групп Фv и Д. Кулачок служит специальным реверсом во внутренней связи Фv и одновременно служит отсчётным звеном во внешней связи движения деления, так как за один его оборот (если число рабочих участков к=1) происходит полный цикл обработки зуба. Кулачок – орган настройки на траекторию движения Фv, так как его рабочий участок выполнен по спирали Архимеда, которая должна быть получена на заготовке. Поэтому внешняя связь движения Д(В1П3) будет разветвлённой:

2→iдел→3→кулачок В2

Фv(В1П2П3)→ Фv(В1П2В3)

Z – число зубьев на торце (число стружечных канавок на фрезе)

Zв – число зубьев на 1 полном витке червячной нарезки фрезы

D – диаметр фрезы

τ – шаг червячно-винтовой нарезки

Τ – шаг стружечной канавки

β – угол наклона канавки

Zв > Z Zв = Z+Zд, Zд – добавочное число зубьев для затылования их на

полном витке (c, d)

1 зуб – дуга a1a2

Zд – дуга ed Zд=ed/a1a2

a1a2=τ*tanβ tanβ= πD/Τ

Zв= Z+Zд= Z+ Zτ/ Τ= Z(1+τ/ Τ)

РП для iдел:

1 об. заготовки→ Zв/к двойных ходов резца (затыловочного

суппорта)

к – число рабочих участков на кулачке

РП для iвинт:

1 об. заготовки→ τ (мм) продольного перемещения резца

n об. э/дв. (мин)→ n фрезы (мин) об. заготовки (фреза является

заготовкой)

iдел=f (Z,τ,Τ) => переделываем станок в станок с дифференциальной настройкой, вводим суммирующий механизм. Структура станка с дифференциальной настройкой (рис. 95):

Фv(В1П2П3)→ Фv(В1П2В3)→ Фv(В1В2’В2”В3)

РП для iдел:

1 об. заготовки→ Z/к оборотов кулачка iдел=f (Z)

РП для iдиф:

1 об. заготовки→ Z/к*τ/ Τ оборотов кулачка iдиф=f (Τ)

Получили структуру станка с дифференциальной настройкой, введя в неё iвинт.

iвинт=f (τ)

Анализ структуры станка

Фv(В1П2П3) → Фv(В1В2’В2”В3) В2=В2’+В2”

Всп(П5) – для возврата в исходное положение.

8.1 Фv(В1В2’В2”В3)

ИЗ: шпиндель заготовки (В1)

затыловочный суппорт (П2)

продольный суппорт (П3)

ИД: э/дв. Д1

Внутренняя связь: 1). В1→102/17→1/iп→56/46→46/56→45/45→45/45(Р1)→

→ iвинт→ходовой винт t=12мм→гайка→П3

2). В1→102/17→1/iп→50/40→48/48→48/36→Σ(i=1/2)→

→ iдел→26/26→к1(В2’)

3). В1→102/17→1/iп→56/46→46/56→45/45→45/45(Р1)→

→ iвинт→48/36→42/42→ iдиф→2/24→ Σ(i=1/2)→

→ iдел→26/26→к1(В2”)

Внешняя связь: Д1→28/42→iкс→46/56 – точка присоединения

ОН: Т - iдел, iдиф, iвинт, кулачок, Р1(для правой или левой нарезки на фрезе).

С - коробка скоростей

«О» - вручную

ИЗ: шпиндель фрезы и каретка.

ИД: э/дв. Д1.

Внутренняя связь: В1→(102/17→1/iп→56/46→46/56 или 56/56)→45/45→

→45/45(Р1)→iвинт→ходовой винт t=12мм→гайка→каретка(П3)

Внешняя связь: 1) Д1→28/42→iv→46/56.

2) Д1→28/42→…→iдиф→кулачок.

3) Д1→…→iдел→кулачок.

ИЗ: салазки затыловочного суппорта.

Внутренняя связь: ПКП между салазками суппорта и направляющими

Внешняя связь: ГЦ2→ролик→кулачок.

В станке есть звено увеличения шага (ЗУШ). Которое служит для увеличения шага нарезаемой, скорости продольной подачи, а также ипользования для затылования фрез с большим шагом червячной нарезки (τ >50мм).

ФН: iвинт=τ/72*iп

без ЗУШ: УКБ: 1*56/56*45/45*iвинт*12=τ (мм)

ФН: iвинт=τ/12

РП: 1об.заг → Z/k*τ/T об.кулачка

РЦ: шпиндель → кулачок

с ЗУШ: УКБ: 1*102/17*1/iп*56/46*46/56*45/45*iвинт*48/36*42/42*iдиф*2/24*

*1/2*iдел*26/26=Z/k*τ/T

ФН: iдиф=887.143/Т

без ЗУШ: УКБ: 1*56/56*45/45*iвинт*48/36*42/42*iдиф*2/24*1/2*iдел*26/26=

ФН: iдиф=1080*iп /Т

М8 – обгонная муфта отключает вращение кулачка при реверсе В1П3.

Если нет суммирующего механизма, то для iдел РП: 1 об.заг → Zв/k об.кулачка

Технико-экономические показатели качества (ТЭП) и критерии работоспособности (КР).

Точность.

Производитьность.

Надёжность.

Экономическая эффективность.

Соблюдение требований безопасности.

Уровень автоматизации станка.

Гибкость.

Соблюдение требований эргономики.

Соблюдение эстетики.

Патентоспособность.

Материалоёмкость.

Технологичность.

Точность и производительность являются самыми важными показателями. Чем выше точность, тем ниже производительность. Увеличение надёжности приводит к увеличению точности и производительности. Повышение уровня автоматизации понижает надёжность, но повышает точность и производительность.

Критерии работоспособности (КР):

Начальная точность.

Жёсткость.

Виброустойчивость.

Износостойкость.

Теплостойкость.

Прочность.

Все критерии влияют на точность. Прочность влияет ещё и на надёжность.

Отличие ТЭП от КР состоит в том, что ТЭП являются условиями, которые выдвигает потребитель, а КР обеспечивают выполнение этих условий.

Технико-экономические показатели качества (ТЭП):

1.Точность .

Точность характерезуется способностью станка обеспечить заданные размеры, форму, взаимные положения и шероховатость обработанных поверхностей. О точности станка судят по погрешности обработки.

Виды погрешностей:

Геометрические.

Погрешности формообразования.

Динамические.

Погрешности позиционирования.

Кинематические.

Технологические.

Геометрические погрешности – погрешности образованные неточным перемещением исполнительных звеньев (даже без обработки) и отклонениями формы и взаимного расположения поверхностей узлов и деталей станка. К геометрическим погрешностям относятся:

Погрешности изготовления и сборки (рис. 96):

lт – торцевое биение оправки.

lр – радиальное биение оправки.

lос – осевое биение оправки.

Температурные деформации (рис. 97):

δt – температурная погрешность.

Q – тепло.

δt ≤ (30…70)% от δΣ

Упругие деформации: (рис. 98):

Погрешности формообразования – погрешности, которые вызваны отклонениями, возникающими в настройке станка и в результате схемы обработки, реализуемой на этом станке. К погрешностям формообразования относятся:

Погрешности настройки (рис. 99):

Погрешности интерполяции:

Интерполятор – устройство в УЧПУ, которое рассчитывает и реализует перемещение исполнительного звена по произвольной траектории, заданной опорными точками. Интерполятор бывает линейный (рис. 100) и линейно-круговой (рис. 101) .

Погрешность схемы обработки (рис. 102):

δf – неснятый припуск (выступ).

Динамические погрешности бывают:

Параметрические (рис. 103,104): δ – деформация колец подшипника.

φ – угол поворота.

Когда шарик находится под нагрузкой непосредственно

(как показано на рисунке 103).

Вынужденные (рис. 105): Дисбаланс вращающейся детали, центр масс

которой не совпадает с осью вращения.

Автоколебания (рис. 106): А – амплитуда.

f – частота.

Кинематические погрешности – погрешности, которые связанны с отклонениями действительных передаточных отношений на станке от заданных в результате изготовления, особенно на зубо- и резьбообрабатывающих станках.

Погрешности позиционирования – погрешности, которые связанны с отклонением действительного положения исполнительного звена от заданного. Отклонение зависит от привода, измерительной системы, типа датчиков обратной связи по положению и места их установки. На погрешности позиционирования влияют зазоры в подвижных узлах и ошибки при измерении. Постоянные (на которые можно влиять, и они стабильно повторяются) и переменные (малопредсказуемые - трение, зазоры) составляющие.

Технологические погрешности – погрешности, которые связанны с закреплением и установкой на станке заготовки и инструмента.

Закрепление (рис. 107): α2 – разворот приспособления на станке.

Установка (рис. 108): α1 – разворот детали при её закреплении на

приспособлении.

1 – Заготовка.

2 – Приспособление.

3 – Штифты.

Существуют нормы точности для всех станков, в которых указанны допустимые погрешности, которые зависят от размера станка и от его класса точности.

2. Производительность .

Производительность – это способность станка выпускать изделия при условии выполнения заданной точности в течении определённого периода в единицу времени.

Разновидности производительности:

Штучная : Q=Τ0/Τц, Τ0 – годовой фонд времени

Τц – время цикла tр+tв

tр – время обработки резанием

tв – вспомогательное время на все действия, не

совмещённые с процессом обработки

Годовая программа выпуска:

ηтu=tр/(tр+Σtс)0.73 (ЧПУ)

ηu= tр/(tр+Σtп)0.06 – коэффициент использования станка

Σtп – суммарные потери времени

Σtп=Σtс+Σtоп

Σtс – время на ремонт, переналадку, установку и т.д.

Σtоп – время, обусловленное организационными причинами

Технологическая :

Если tв=0, то Qт=1/tр

Формообразования :

Шлифование

Пути повышения производительности:

Сокращение tр, увеличение скорости резания, увеличение суммарной длины режущих кромок, уменьшение tв за счёт автоматизации, повышение ηтu,ηu.

3.Надёжность.

Надёжность – это свойство станка обеспечивать производительность и точность в заданных пределах в течении определённого периода времени при условиях технического обслуживания, ремонта, правильном хранении и эксплуатации.

Проказатели надёжности:

Безотказность – способность станка выпускать годные изделия непрерывно до

первого отказа (нарушение работоспособности).

Если N0 – испытанные элементы, а N – исправные элементы, то отказавшие

Q(t)= Nот/ N0 – вероятность отказа

P(t)=1-Q(t)=N/N0 – вероятность безотказной работы

PΣст(t)=ПPi(t) – вероятность работы станка как сложившейся системы,

состоящей из i–тых элементов.

Долговечность – способность сохранять работоспособность в условиях

технического обслуживания и ремонта до наступления

предельного состояния (до капитального ремонта).

Ремонтопригодность – способность предупреждённого обнаружения и

устранения неисправностей.

4.Экономическая эффективность.

Обобщённый показатель, учитывающий производительность обработки на станках и одновременно суммарные затраты на обработку деталей.

Е=N/ΣЗ→max ΣЗ – суммарные произведённые затраты на годовую

программу выпуска N.

Если N=const, то ΣЗ→min.

Из двух станков при одинаковой программе выпуска эффективней тот, у которого ΣЗ→min.

∆З=ΣЗ1-ΣЗ2>0, ΣЗ2- лучше.

5.Соблюдение требований безопасности.

ГОСТ 12.2.009-80

Быстродвижущиеся механизмы должны иметь ограждение. Быстровращающиеся детали должны иметь защитный кожух или экран. Уровень шума до 85 дБ.

6.Уровень автоматизации.

Характеризуется коэффициентом автоматизации а=Тавт/Тц

Тавт – время автоматической работы.

При а→1 уровень автоматизации выше.

7.Гибкость.

Это способность станка к переналадке на выпуск новых изделий при минимальных затратах.

Показатели гибкости:

Универсальность – способность к переналадке без модернизации станка.

Характеризуется серийностью: S=N/U

U – номенклатура обрабатываемых на станке изделий.

Чем выше U и меньше N, тем более универсален станок.

Переналаживаемость – способность к переналадке на выпуск новой партии при

минимальных затратах.

nср=N/P Р – число партии

nср – средний размер партии

U≤P≤N nср2 – оптимальный размер партии, требующий минимальных затрат

на 2-ом станке.

nср1 – оптимальный размер партии на 1-ом станке

1 – затраты на переналадку

2 – затраты на хранение

3 – суммарные затраты

Соблюдение требований эргономики.

Заключается в требованиях по инженерной психологии и антропометрии.

Соблюдение эстетики.

Это современные нормы, художественное конструирование, дизайн.

Патентоспособность.

Это способность станка, отдельных его частей, механизмов представлять из себя изобретение (патент), т.е. иметь защиту.

Патентная чистота – показатель, который показывает, что этот станок не

попадает под действие другого патента.

Материалоёмкость.

G – масса станка

Р – мощность привода главного движения

Технологичность.

Это способность проектировать, изготавливать, собирать станок и отдельные его узлы с минимальными затратами.

Выполнение станком служебного назначения

Минимальная себестоимость

Критерии работоспособности.

1. Начальная точность – характеризуется назначением допусков на детали и

сборочные единицы, а также соблюдением выполнения

этих требований в процессе изготовления и сборки.

В процессе эксплуатации начальная точность уменьшается, зависит от

исходных геометрических и кинематических погрешностей.

2. Жёсткост ь – способность оказывать сопротивление возникающим деформациям (перемещениям под действием приложенной нагрузки).

Линейная жёсткость j=F/δ

F – сила действующая.

δ – перемещение.

Угловая жёсткость j=М/φ

М – крутящий момент.

φ – угол поворота.

Податливость – величина обратная жёсткости С=1/j ; См =1/jм ;

Податливость – перемещение под действием единичной силы.

Но наибольшее влияние на жёсткость станка как системы оказывают стыки между его частями. Стыки могут быть подвижными (направляющие) и неподвижными.

Жёсткость зависит от геометрии (формы и размеров), компановки, расположения узлов и деталей станка (рис. 110).

1 – шпиндельный узел (ШУ).

2 – шпиндельная бабка (ШБ).

3 – стойка.

4 – основание.

5 – салазки стола.

6 – поворотный стол.

7 – приспособление.

j1 - жёсткость ШУ.

j2 - жёсткость стыка между ШБ и направляющими стойки.

j3 - жёсткость стойки.

j4 - жёсткость стыка между стойкой и направляющими станины.

j5 и j6 - жёсткость стыка между салазками и направляющими сианины.

j7 - жёсткость стыка между поворотным столом и направляющими салазок.

j8 - жёсткость поворотного стола, приспособления и стыка между ними.

1/j∑ = при последнем соединении при последовательном соединении базовых деталей.

j∑ = - при параллельнои соединении.

С∑ = - при последовательном соединеии.

1/С∑ = - при параллельном соединении.

Для оценки суммарной жёсткости стаека нужно составить баланс податливостей, т.е. определить вклад каждого элемента в общую суммарную жёсткость.

j∑см imin и С∑см imin , то в балансе податливостей нужно найти «слабое» звено и повысить его жёсткость.

Пути повышения жёсткости:

1) Создание предварительного натяга в соединениях с качением (подшипниках, направляющих).

2) Уменьшение числа элементов и стыков и повышение качества изготовления стыков.

3) Рациональная форма деталей и их ориентация в пространстве.

Система координат в станках с ЧПУ.

(кроме зубообрабатывающих стнаков)

ИСО Р – 841 – стандарт.

Для инструмента:

Положительное направление – инструмент отходит от заготовки.

Z – ось главного движения.

X – всегда горизонтальна.

Используют правую систему координат:

X,Y,Z – главные оси (первичные).

U,V,W – оси параллельные осям X,Y,Z (вторичные).

P,Q,R – третичные оси.

A,B,C – повороты вокруг осей X,Y,Z, соответственно.

Положительное направление поворота – направление по часовой стрелки, если смотреть вдоль оси.

Заготовка перемещается и поворачивается вдоль тех же осей, но положительное направление противоположно инструменту, а оси имеют обозначение X’,Y’,Z’.

3. Виброустойчивость – способность системы противодействовать возникновению или усилению вибрации (колебания), а также сохранять работоспособность в заданных пределах, если вибрации находятся в заданных пределах.

Виды колебаний: вынужденные, параметрические, автоколебания.

Пути повышения виброустойчивости:

1) Повышение жёсткости.

2) Перераспределение и уменьшение массы узлов и деталей внутри станка.

3) Повышение демпфирования (гашение вибраций) за счёт:

Использования новых материалов;

Использования направляющих скольжения и гидростатических направляющих.

4. Износостойкость – способность системы противодействовать изнашиванию, т.е. разрушению в подвижных соединениях в следствии трения, которое приводит к снижению КПД, нагреву, снижению точности, увеличению шума.

Характеристика износостойкости – давление Р=F/S;

Пути повышения износостойкости:

1) Использование соединений с качением,

2) Использование соединений с жидкостной, полужидкостной и газовой (воздушной) смазками.

3) Использование антифрикционных материалов (текстолит).

5. Прочность – способность системы сопротивляться разрушению или поломкам.

Виды разрушений:

Хрупкие (в маловязких материалах при действии ударных нагрузок (цанговые зажимы)).

Усталостные (при действии циклических нагрузок (в подшипниках, зубчатых колёсах, валах)).

Пластические деформации (в деталях из вязких материалов (искривление валов, осадка пружин, обмятие шпонок)).

Характеристика прочности – напряжение σ.

F → δ(упругая деформация) => жёсткость.

F → Р(давление) => износостойкость.

F → σ(напряжение) => прочность.

6. Теплостойкость – способность системы противодействовать температурным воздействиям.

Источники тепловых воздействий:

Внутренние (э/д, обмотки, трение,гидравлика).

Внешние (солнце, отопление).

Потери точности под действием тепла бывают:

1) Равномерный нагрев (рис. 111):

∆t = t2°-t1° ∆L – линейное расширение.

∆L=L*ε*∆t ε – коэффициент линейного расширения.

2) Неравномерный нагрев: (рис. 112)

3) Инерционный нагрев (рис. 113):

δt °=δ0(1-e) – закон температурных изменений станка при его равномерной

τ→ ∞ => δt °→ δ0

α – коэффициент, зависящий от теплопроводности, теплоёмкости, формы и размеров деталей.

1 – равномерная работа станка.

2 - неравномерная работа станка.

Пути повышения теплостойкости:

1) Использование новых материалов (полимербетонов).

2) Создание осесимметричных узлов.

3) Использование смазки и охлаждения.

4) Применение материалов с низким α.

машиностроительного завода подразделяется на ряд...

Проектирование машиностроительного производства (4)

Реферат >>

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ по дисциплине "Проектирование машиностроительного производства" . Пояснительная записка Введение. Машиностроение... и агрегатных станков, прогрессивного кузнечнопрессового оборудования , автоматических линий. Снижается удельная металлоемкость...

План машиностроительного производства

Курсовая работа >> Промышленность, производство

Функционирования цеха 12. Общая характеристика машиностроительного производства Список использованной литературы Введение Курсовая... одного оборудования к другому; То – основное (машинное) время; 12. Общая характеристика машиностроительного производства Для...

Проектирование машиностроительного производства (5)

Реферат >> Промышленность, производство

Машиностроительный комплекс представляет сложное межотраслевое образование, включающее машиностроение и металлообработку. Машиностроение объединяет специализированные отрасли, сходные по технологии и используемому сырью. Металлообработка включает промышленность металлических конструкций и изделий, а также ремонт машин и оборудования.

Машиностроение является ведущей отраслью тяжелой индустрии страны. Создавая наиболее активную часть основных производственных фондов -- орудия труда, машиностроение в значительной степени оказывает влияние на темпы и направления научно-технического прогресса в различных отраслях хозяйственного комплекса, на рост производительности труда и другие экономические показатели, определяющие эффективность развития общественного производства. На долю машиностроения приходится около 1/5 объема выпускаемой продукции промышленности страны, почти 1/4 основных промышленно-производственных фондов и 1/3 промышленно-производственного персонала.

Ассортимент выпускаемой продукции машиностроения отличается большим многообразием, что обусловливает глубокую дифференциацию его отраслей и влияет на размещение производств, выпускающих различные виды продукции.

В настоящее время в машиностроении по степени технической оснащенности выделяют пять уровней технологического уклада.

Первый уровень представлен производством оборудования для горнодобывающей промышленности и предприятий, перерабатывающих первичное сырье.

Второй уровень связан с производством оборудования для сельского хозяйства.

Третий уровень представлен производством оборудования для черной и цветной металлургии, производством строительных материалов.

Четвертый уровень включает автомобильную и подшипниковую промышленность, электротехническое машиностроение и др.

Пятый уровень представляют предприятия, связанные с высокими технологиями: это -- производство ЭВМ, оптико-волоконная техника, роботостроение, производство станков и оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), ракетно-космическое производство, авиационная промышленность.

В структуре машиностроения насчитываются 19 крупных комплексных отраслей, более 100 специализированных подотраслей и производств.

К комплексным отраслям, сходным по технологическим процессам и используемому сырью, относятся тяжелое, энергетическое и транспортное машиностроение, электротехническая промышленность, химическое и нефтяное машиностроение, станкостроительная и инструментальная промышленность, тракторное и сельскохозяйственное машиностроение, машиностроение для легкой и пищевой промышленности.

В течение длительного периода темпы развития машиностроения опережали развитие промышленности в целом. Высокие темпы были характерны для отраслей, определяющих научно-технический прогресс, и в первую очередь станкостроения, приборостроения, электротехнической и электронной промышленности, производства средств вычислительной техники, авиакосмического производства.

Достижения машиностроительного комплекса характеризовались не только ростом объемов его производства, но и созданием и выпуском прогрессивных видов продукции, внедрением более современных технологий.

В последние десятилетия машиностроительный комплекс формировался в соответствии с текущими потребностями экономики и обороны страны под конкретную номенклатуру конечной продукции. В результате были созданы предметно-специализированные предприятия с жесткими технологическими связями, низкой гибкостью и мобильностью производства.

Кризисная ситуация, назревшая в стране к началу 1990-х годов, существенно отразилась на отрасли. Структура машиностроения отличалась крайней утяжеленностью с высокой степенью милитаризации. Отмечались высокий уровень концентрации и монополизации производства, избыточная, неэффективная производственная активность. Лишь около 1/4 новых технологий соответствовали мировому уровню.

В результате в СССР стали происходить нарушения договорных обязательств по поставкам продукции, натурализация обмена, возникновение в широких масштабах бартерных сделок. Менялись налаженные связи по поставкам комплектующей и конечной продукции машиностроения. Высокий уровень территориального разделения труда, а также монополизм, присущий машиностроительному комплексу СССР, явились причиной отсутствия в России целого ряда производств, необходимых для нормального функционирования как машиностроения, так и всего хозяйственного комплекса страны.

За период 1998--2009 гг. объем промышленной продукции машиностроения возрос в 9,1 раза и составил 2,6 трлн руб. Деиндустриализация экономики отразилась и на машиностроительном комплексе. Отрасли машиностроения пятого уровня, ориентированные на выпуск наукоемкой продукции, сократили производство с 45,3 до 22,5%. Выпуск высокопроизводительного наукоемкого оборудования, оснащенного электронными устройствами и микропроцессорным управлением, за отмеченный период сократился в десятки раз, а по некоторым номенклатурным позициям -- в сотни раз. Так, производство станков с ЧПУ сократилось в 142 раза. В стране в 2007 г. было изготовлено всего 200 станков с ЧПУ, а в Японии (для сравнения) -- около 35 тыс., свыше половины из них были реализованы на мировом рынке. Производство кузнечно-прессовых машин с ЧПУ сократилось с 370 до 22 единиц, или в 16,8 раза. В значительных объемах сократился также выпуск прогрессивного режущего инструмента, особенно из керамики, поликристаллических синтетических алмазов и сверхтвердых материалов, абразивных микропорошков. Тогда как производство продукции четвертого уклада (автомобилей) осталось практически без изменений и составило 1,1 млн шт.

Ухудшилось внешнеторговое сальдо по продукции машиностроения: если в 1990 г. объем импорта превышал объем экспорта на 33%, то в 2009 г. -- почти на 90%. Общее снижение экспортного потенциала машиностроения вызвано как внешними, так и внутренними факторами. К первым относятся разрушение предметной специализации, существовавшей в рамках СЭВ и СССР, а также изменение соотношения цен производителей сырьевых и обрабатывающих отраслей. Индексы роста цен по сырьевым отраслям превысили соответствующие показатели для машиностроительного комплекса по электроэнергетике более чем в 4 раза, топливной промышленности примерно в 3 раза, черной металлургии почти в 2 раза. Вследствие этого цена факторов производства машиностроительной продукции (за исключением труда) приблизилась к мировой.

К внешним факторам снижения экспортного потенциала относятся низкая (по сравнению с зарубежными аналогами) конкурентоспособность выпускаемой продукции и неготовность к активной деятельности в области мониторинга рынков, маркетинга и обслуживания техники в сфере эксплуатации.

Главным сдерживающим фактором развития машиностроения с 1992 г. выступает сокращение инвестиций в развитие машиностроительного комплекса, высокий износ основных производственных фондов, устаревшие технологии в машиностроительном комплексе.

Структурные изменения в выпуске продукции машиностроения отражают сдвиги в экономике в целом и в ее отраслях.

Повышение удельного веса ремонта машин и оборудования с 8,5 до 14% отражает естественный процесс экономического кризиса и необходимость поддерживать в работоспособном состоянии стареющий парк техники. Недостаточно продуманная политика на ориентацию развития топливно-сырьевых отраслей определила повышение в отраслевой структуре доли машиностроения с 7,8 до 18,9%. В то же время удельный вес наукоемких отраслей, определяющих научно-технический прогресс и повышение производительности труда (приборостроение, машиностроение оборонного комплекса), сократился с 45,3 до 27,6%. Снижение доли структурообразующих отраслей машиностроения представляет угрозу невыполнения им одной из главных ролей -- обеспечения воспроизводственного процесса в экономике, обновления ее на основе прогрессивной техники и технологии, т.е. реструктуризации. В настоящее время машиностроение использует лишь 10--15% мощностей, имевшихся на начало 1992 г., и без внедрения наукоемких технологий. В то же время отечественные технологические разработки позволяют производить широкий спектр техники с высокими трудо-, энерго- и материалосберегающими характеристиками. Широкое внедрение ресурсосберегающих технологий обходится в 2--3 раза дешевле увеличения объемов добычи топлива и сырья, что особенно важно для потребителя в условиях приближения роста цен на производство к мировым. Следовательно, основные тенденции, наблюдаемые в машиностроении, свидетельствуют об отходе как от ведущих мировых тенденций (рост наукоемкой продукции), так и от функции технологического обеспечения воспроизводственного процесса в экономике.

В 1997 г. впервые за годы экономических реформ в России в машиностроении отметились положительные сдвиги в объеме производства. По сравнению с 1996 г. производство отечественных цветных телевизоров увеличилось в 2,4 раза, персональных ЭВМ -- на 29,8%, автобусов -- на 21,6, легковых автомашин -- на 13,5%. Доля машин и оборудования в общем объеме российского экспорта возросла с 9,6 до 10,1%, в том числе в экспорте в страны дальнего зарубежья -- с 7,8 до 8,2%. В целом выпуск продукции машиностроения и металлообработки повысился на 3,5%. 1997 г. стал годом активного формирования нового облика машиностроения. Свидетельством этого процесса являются ориентация на текущий платежеспособный спрос (как внутренний, так и внешний), кооперация с ведущими зарубежными производителями с целью выпуска конкурентоспособной продукции, рационализация схем комплектования конечных продуктов, регионализация и локализация машиностроения в экспортно-ориентированных ФПГ, существенно меньшие по сравнению с дореформенным периодом объемы производства.

Однако финансовый кризис августа 1998 г. негативно отразился на экономике России, в том числе и на машиностроительном комплексе. Объемы промышленного производства здесь сократились на 4,9% по сравнению с 1997 г. Некоторая положительная динамика стала отмечаться с 1999 г.

В ходе приватизации произошла существенная децентрализация производства. Число действующих организаций в машиностроительном комплексе за 1992--2009 гг. увеличилось с 5,2 до 50,3 тыс., что создает возможности для структурного маневра, формирования новых конкурентоспособных отраслей, для гибкости и мобильности. Акционирование и приватизация в гражданском машиностроении близки к завершению. В оборонных отраслях государственный сектор еще обеспечивает около 40% объема выпуска промышленной продукции. В результате приватизации стирается грань между гражданскими предприятиями машиностроения и оборонного комплекса (исключая небольшое число сохранившихся военных заводов). В одни и те же ФПГ вошли как оборонные, так и гражданские предприятия. Например, в группе «Сокол» из 10 заводов пять относятся к оборонной промышленности, три -- к электротехнической и два -- к автомобильной.

В то же время на большинстве приватизированных предприятий существенные изменения в структуре, номенклатуре и объемах производства продукции еще не произошли. Поэтому экономический эффект в результате разгосударствления предприятий пока не достигнут.

В отраслевой структуре промышленности на долю машиностроения приходится 18,9%. Машиностроение занимает важное место в экономике регионов России. В структуре промышленного производства товарной продукции федеральных округов на долю машиностроения приходится от 8,8 до 28,7%. Особенно высок уровень его развития в Приволжском, Северо-Западном и Центральном федеральных округах.

В отличие от других отраслей промышленности на размещение отраслей машиностроительного комплекса в наименьшей степени влияют природные факторы (наличие полезных ископаемых, обеспеченность водными ресурсами) и весьма существенно воздействие экономических факторов, таких, как обеспеченность территории трудовыми ресурсами, наличие устойчивых транспортных связей, близость потребителей, специализация и кооперирование производства, высокий научно-технический и трудовой потенциал. В машиностроении потребительский фактор оказывает большее влияние на размещение производства, чем сырьевой. Специализация производства предполагает сосредоточение основной производственной деятельности на изготовлении одного продукта, части продукта или выполнение только отдельных операций при его производстве. Развитие специализации выражается не только в обособлении отдельных производств и отраслей, но и в четком разделении труда между отдельными предприятиями одной отрасли. Так, автомобилестроение представлено производствами автомобилей различных классов, автобусов и троллейбусов.

Специализация является важнейшим направлением интенсификации производства машиностроения. Она дает большие возможности для использования высокопроизводительного оборудования, средств автоматизации и роботизации производственных процессов, что обеспечивает рост производительности труда и повышает эффективность развития производства. Например, Камский автомобильный комплекс включает шесть крупнейших специализированных заводов: ремонтно-инструментальный, литейный, дизельный, прессово-рамный, кузнечно-прессовый и автосборочный. Они оснащены оборудованием и технологическими средствами, позволяющими сравнительно быстро, без дополнительных затрат перейти с производства одних видов автомобилей на другие.

Специализация промышленного производства обусловила широкие связи по кооперационным поставкам между предприятиями различных отраслей хозяйственного комплекса: металлургической, химической, текстильной и др. Кооперирование означает участие в процессе производства готового продукта нескольких предприятий, каждый из которых выполняет определенную технологическую операцию. Например, Волжский автозавод связан по кооперированным поставкам более чем с 300 смежниками, в том числе и странами дальнего зарубежья, поставляющими ему свыше 100 комплектующих изделий и 500 наименований материалов. На их долю приходится более 55% себестоимости производимой продукции.

Специализацию в машиностроении подразделяют на предметную, технологическую, подетальную. Отрасли предметной специализации производят технологическое оборудование для разных отраслей промышленности, строительства, черной и цветной металлургии, электроэнергетики, транспорта и т.д.; отрасли технологической специализации выпускают различные виды литья, кузнечно-прессовых изделий и другой продукции; отрасли подетальной специализации связаны с производством литья, кузнечно-прессовых изделий.

Производственно-технический потенциал отрасли характеризуется тремя основными показателями:

1) объемом выпускаемой товарной продукции (руб. или натуральных показателей),
2) размером основных промышленно-производственных фондов (руб.),
3) численностью промышленно-производственного персонала (чел.). Удельный вес этих показателей по отдельной отрасли в общих показателях машиностроения позволяет определить ее направленность.

Так, если удельный вес основных промышленно-производственных фондов (ОППФ) в данной отрасли значительно превышает долю занятых в ней, то такая отрасль относится к фондоемкой, но трудосберегающей (тяжелое машиностроение). Если же удельный вес численности промышленно-производственного персонала (ППП) значительно превышает долю ОППФ в отрасли, то эта отрасль принадлежит к числу трудоемких, но фондосберегающих.

Среди многочисленных факторов, влияющих на размещение отраслей и отдельных производств машиностроительного комплекса, выделяют материало-, энерго-, трудо- и фондоемкость, а также потребительский фактор.

В зависимости от особенностей взаимодействия таких факторов, как металлоемкость, материалоемкость и трудоемкость, выделяют тяжелое, общее и среднее машиностроение.

Все учебные заведения "ЛПК" Лысьвенский политехнический колледж ******* Не известно ААК (Апастовский Аграрный Колледж) ААЭП Автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ленинградский государственный университет им. А.С. Пушкина АГАУ АГИМС АГКНТ АГНИ, КГЭУ, КХТИ АГТУ АГУ АГУ им. Жубанова АИСИ Академия бюджета и казначейства Академия ГПС МЧС России АКАДЕМИЯ ТРУДА И СОЦИАЛЬНЫХ ОТНОШЕНИЙ Алапаевский индустриальный техникум Алматинский Университет Энергетики и Связи АЛТАЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ЭКОНОМИКИ И ПРАВА Алтайская государственная академия образования имени В.М. Шукшина АЛТАЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Алтайский государственный аграрный университет АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Алтайский ГТУ им И.И. Ползунова Алтайский институт финансового управления Алтайский Медицинский Институт Алтайский педагогический университет АНО ВО Автомобильно-транспортный институт АПТ г. Ачинск Артемовский колледж точного приборостроения (АКТП) Архангельский госуд. технический университет Архангельский колледж телекоммуникаций АСК ГУ ВПО БРУ Астраханский госуд.технический университет Балтийский Гос. Техуниверситет им Д.Ф.Устинова БарГУ Барнаульский кооперативный техникум Алтайского крайпотребсоюза БашГАУ БашГУ БГА РФ БГАТУ БГАУ БГИТА БГПА БГПК БГСХА БГСХА им. В.Р. Филиппова БГТУ БГТУ им. В.Г. Шухова БГУ БГУИР (институт информатики и радиоэлектроники) БГЭУ БелГУТ БИТТиУ БНТУ БПТ БРГУ Брестский (БрГТУ) БРУ БТИ БЮИ ВГАСУ ВГАУ им Петра I ВГИПУ ВГМХА ВГСХА ВГТА ВГТУ ВГУ ВГУИТ ВГУЭС ВЗФЭИ ВЗФЭИ г. Барнуал ВИ ЮРГТУ (НПИ) Витебский гос. технологический университет Вінницький коледж НУХТ, Украина ВКГТУ им. Серикбаева Владимирский государственный университет ВНАУ ВНТУ ВНУ им.Даля Волгоградский университет (ВолГУ) Волгоградский ГАСУ Вологодский гос. технический университет Воронежский гос.университет Воронежский государственный технический университет ВПИ ВПТ ВСГТУ ВТЗ ЛМЗ ВТУЗ ВШБ Вятская ГСХА Вятский Государственный Университет ГБОУ СПО «ТТТ» ГГТУ им. П.О. Сухого ГИЭИ ГТУ имени Баумана ГУАП Гусевский политехнический техникум ГПТ ГУУ Дальневосточный ГАУ Дальневосточный гос.тех.университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС) Дальневосточный госуниверситет путей сообщения ДВГТУ ДВГУПС ДВФУ ДГМА ДГТУ Державний вищий навчальний заклад «Запорізький національний університет» ДИТУД ДМЭА ДНГУ ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ iм. Олеся Гончара ДНУ ДО СИБГУТИ ДО СУБГУТИ ДонГТУ Донецький національний університет ДонНАСА ДонНТУ ДонНТУ(ДПИ) Екатеринбургский экономико-технологический колледж ЕМТ ЕНУ им.Гумилёва ЕЭТК ЖГТУ ЗабГУ ЗГИА ЗНТУ ИАТУ УЛГТУ Ивановский Государственный Энергетический Университет ИвГПУ (Ивановский Государственный Политехнический Университет) ИГАСУ ИГТУ ИГЭУ ИжГСХА ИжГТУ Ижевский государственный технический Университет ИНиГ ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И КОММУНИКАЦИЙ Институт Нефти и Газа СФУ Красноярск ИНЭКА ИПЭК Ивантеевский промышленно-экономический колледж ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ИГТУ) Иркутский ГТУ Иркутский ГУПС ИРНИТУ ИРОСТ ИТМО ИФНТУНГ Казанский гос. тех.университет им. А.Н. Туполева КАЗАНСКИЙ ИННОВАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. ТИМИРЯМОВА (ИЭУП) КАЗАНСКИЙ ИННОВАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.Г. ТИМИРЯМОВА (ИЭУП) КазАТК Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Казахстанкий инновационный университет КАЗГАСА КазГАУ КазНТУ КАИ КамГУ им. В. Беринга КамПИ Камский инженерно-технический колледж Камчатский ГТУ Карагандинский гос. индустриальный университет Карагандинский ГТУ КАТТ КГАСА КГАСУ КГАУ КГАУ КГСХА КГИУ КГПУ КГСХА КГТА КГТУ КГТУ г. Красноярск КГТУ им. Туполева КГУ КГУ (Курган) КГУ им. А. Байтурсынова КГФЭИ КГЭУ КемГППК КемТИПП КЖТ УрГУПС Київський технікум електронних приладів КИМГОУ КИнЭУ КИПУ, Украина ККХТ НМетАУ КМТ КНАГТУ КНЕУ КНИТУ-КАИ КНТУ КНУ КНУ им. М. Остроградского (Украина) КНУБА Колледж информатики ГОУ ВПО СибГУТИ КПИ КрасГАУ КТУ КТУ Украина Кубанский Гос. Политехнический Университет КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСТЕТ ИМЕНИ И.Т. ТРУБИЛИНА КубГАУ КубГТУ КузГТУ КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КурскГТУ КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана КФ ОГУ КФУ ЛГТУ Ленинградский государственный университет им. А.С. Пушкина Ленинградский государственный университет им. А.С.Пушкина Ленинградский государственный университет имени А.С. Пушкина Липецкий государственный технический университет ЛМCК ЛНАУ Магнитогорский Гос.Технический Университет МАДИ (ГТУ) МАДИ (ГТУ) Волжский филиал МАДИ Бронницкий филиал МАИ МАМИ МарГУ МАРИЙСКИЙ ГОСТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ МГАК МГАКХиС МГАУ МГВМИ МГИУ МГИУ/МПУ МГМК МГОИ МГОУ МГПК МГПУ МГСУ МГТУ МГТУ "МАМИ" МГТУ "СТАНКИН" МГТУ (Мурманск) МГТУ ГА МГТУ им. Баумана МГТУ им. Г.И. Носова МГТУГА МГУ МГУ им. Н. Огарева МГУИЭ МГУЛ МГУП МГУПИ МГУПС МГУС МГУТУ МГУТУ им. Разумовского г.Тверь Мелитопольский промышленно-экономический колледж МИВЛГУ МИИТ МИК МИКТ МИКХиС МИЛ Минский государственный автомеханический колледж Минский государственный высший авиационный колледж (ВУЗ) МИРЭА МИСиС МИФИ Морская Государственная Академия им Ушакова Московская Государственная Юридическая Академия Московская школа бизнеса Московский Гос. Университет Инженерной Экологии Московский государственный индустриальный университет МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ УПРАВЛЕНИЯ И ПРАВА Московский Государственный Строительный Университет Московский Государственный Технический университет им. Н.Э. Баумана Московский Государственный Университет МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ Московский Государственный Университет Природообустройства Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) МОСКОВСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Московский институт энергобезопасности и энергосбережения Московский институт психоанализа МОСКОВСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ Московский технологический институт Московский университет им. С.Ю. Витте Московский финансово-промышленный университет «Синергия» Московский Энергетический Институт(Технический Университет) МОСУ МосУ МВД РФ МПСИ МПУ МПЭТ МТИ МТУСИ МФПУ "Синергия" МФЮА МЭИ МЭСИ НАУ Национальный исследовательский Томский политехнический университет Национальный транспортный университет, Киев Національний педагогічний університет імені М. П. Драгоманова Національний університет «Києво-Могилянська академія» НГАВТ НГАСУ НГАУ НГГТИ НГИЭИ НГПУ НГПУ им. Козьмы Минина НГПУ им. Козьмы Минина (Мининский университет) НГСХА НГТУ НГТУ им. Алексеева НГУ (Новосибирский государственный университет) НГУ им.П.Ф.Лесгафта НГУЭУ Невский машиностроительный колледж Нефтекамский нефтяной колледж НИЕВ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева Нижегородский Государственный Технический Университет Павловский филиал НИНХ НКИ им.Адмирала Макарова НКТИ НМетАУ ННГАСУ ННГУ им.Лобачевского Новгородский ГУ Новополоцк ПГУ НОВОСИБИРСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ Новосибирский Автотранспортный Колледж Новосибирский государственный педагогический университет Новосибирский государственный технический университет НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ – «НИНХ» Новосибирский промышленно-энергетический колледж Новочеркасский политехнический институт НПИ НТК им. А.И.Покрышкина НТУ ХПИ НТУУ "КПИ",Украина,Киев НТУУ КПИ НУБІП України НУВГП НУВГП - Ровно НУВГП (Ровно) НУК им. адмирала Макарова НУПТ, Киев НУХТ НФИ КемГУ НХТИ ОГАСА, Украина ОГАУ ОГПУ ОГТИ ОГТУ ОГУ Одесский национальный морской университет Ои МГЮА им Кутафина ОмГАУ ОмГТУ ОмГУПС ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.А. СТОЛЫПИНА Омский государственный институт путей сообщения Омский государственный технический университет ОНПУ ОрелГТУ Оренбургский Государственный Педагогический Университет Оренбургский Государственный Университет Орловский ГТУ Оршанский государственный колледж ОТИ МИФИ ОУ ВО «ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ» ОХМК Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова ПГК ПГПИ ПГСХА ПГТА ПГТУ ПГТУ Пермь ПГУ ПГУАС ПГУПС ПГУТИ Пензенский Государственный Университет Пермская государственная сельскохозяйственная академия Пермский Государственный технический Университет Пермский Институт Экономики и финансов Пермский филиал РГТУ Петербургский Институт Машиностроения ПИ СФУ ПИМаш ПНИПУ Политехнический институт Полтавский НТУ Полтавський технікум харчових технологій Приднестровский Государственный Университет ПРИДНЕСТРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Т.Г. ШЕВЧЕНКО Приморский институт железнодорожного транспорта РАНХГС. Алтайский филиал РАП РГАТА им. П.А. Соловьева РГАТУ РГЕЭУ РГКР РГОТУПС РГППУ РГРТУ РГСУ РГУ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина РГУНГ РГУТиС РГЭУ Ри(Ф)МГОУ РИИ РИМ РМАТ РОСНОУ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ при ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ ПРИ ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ при ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРАВОСУДИЯ РФЭИ РФЭТ РХТУ РЭУ им.Плеханова Рязанская Государственная радиотехническая академия С-ПБ Политехнический университет Самарский государственный университет СамГТУ СамГУПС Санкт -Петербургский Институт Машиностроения Санкт – Петербургский государственный технический университет Санкт-Петербургская юридическая академия Санкт-Петербургский государственный экономический университет Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ Санкт-Петрбургский Государственный Университет Аэрокосмического приборостроения. САТТ САФУ СГА СГАСУ СГАУ СГПА СГСХА СГТУ СГУ СГУГИТ СГУПС СевКавГТУ СевНТУ СЗГЗТУ СибАГС (Сибирская академия государственной службы) СибАДИ СибГАУ СибГИУ СибГТУ СибГУТИ СибИНДО Сибирская Академия Права Экономики и Управления Сибирская Государственная Геодезическая Академия Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики Сибирский институт бизнеса Сибирский институт бизнеса и информационных технологий СИБИРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ Сибирский федеральный университет СИБИТ СибУПК СИК СИНГ СКГУ СЛИ Современная Гуманитарная Академия СПБ ГАУ СПб ГУМРФ СПбГАСУ СПбГИЭУ СПбГЛТА СПбГЛТУ им С.М. Кирова СПБГМТУ СПбГПУ СПбГТУ "ЛЭТИ" СПбГТУРП СПБГУ ИТМО СПбГУВК СПбГУНиПТ СПбГУСЭ СПбГУТ СПбГЭТУ "ЛЭТИ" СПбТИ(ТУ) СпГГИ СПГПУ СПИ СПТ СПЭТ СТИ МИСИС СТК СТМиИт СТХТ НУХТ СумГУ Сумський коледж харчової промисловості НУХТ СФУ СФУ ИАИС СФУ ИНиГ Сыктывкарский лесной институт ТАДИ Тамбовский государственный технический университет ТарГУ им.М.Х.Дулати ТАСИ Тверской Государственный технический Университет ТГАМЭУП ТГАСУ ТГНГУ ТГПУ ТГСХА ТГТУ ТГУ ТКММП Тобольский многопрофильный техникум ТОГУ Тольяттинский государственный университет Тольяттинский индустриально-педагогический колледж ГАПОУ СО ТИПК Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) ТПК ТПУ ТТЖТ ТТИ ЮФУ ТТУ ТУИТ ТулГУ Тульский государственный университет ТУСУР ТХТК ТЭГУ ТюмГАСУ ТюмГНГУ ТюмГУ Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Тюменский Индустриальный Университет УАВИАК УГАТУ УГАТУ УГГУ УГЛТУ УГНТУ УГСХА УГТУ УГТУ-УПИ УГХТУ УГЭУ УДГУ УлГТУ УлГУ Ульяновская ГСХА Ульяновский государственный технический университет УО БГСХА УПИ Уральский государственный технический университет Уральский Государственный Университет им А.М.Горького Уральский институт Государственной противопожарной службы МЧС Уральский колледж строительства, архитектуры и предпринимательства Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н Ельцина" УрГСХА УрГУПС УрГЭУ УрТИСИ(СибГУТИ) УРТК УУИПК Уфимская государственная академия экономики и сервиса УФОГУ ФБГОУ ВПО "МГСУ" ФГБОУ "ВГТУ" ФГБОУВО "ВГТУ" ФГОУ СПО ПГК ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ ХАБАРОВСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИ Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Кабардино-Балкарский институт гуманитарных исследований» Филиал БГТУ "ВГТК" Финансовая Академия при Правительстве РФ Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации ХАИ Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова Харьковский Политехнический Институт ХГАЭП ХГУ ХИИК ГОУ ВПО СибГУТИ ХНАДУ ХНТУ ХНУ ХТИ ЧГАУ ЧГМА ЧГПУ ЧГСХА ЧГТУ ЧГУ ЧДТУ Челябинский государственный университет Челябинский профессионально педагогический колледж ЧитГУ Читинский лесотехнический колледж ЧМК ЧМТ ЧПИ МГОУ ЧПТ ЧТИ ИжГТУ ЭПИ МИСиС ЮГУ Южно-Казахстанский государственный университет Южно-Уральский государственный университет Южно-Уральский институт управления и экономики ЮЗГУ Курск ЮИ ИГУ ЮРГТУ ЮРГТУ (НПИ) Юургтк ЮУрГУ ЯГТУ