Пятикоординатный обрабатывающий центр для высокопроизводительной и точной обработки произвольно расположенных поверхностей деталей. Часть 1: Методические указания к лабораторной работе

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Новосибирский государственный технический университет

      621.9

                                                                                                          №

Пятикоординатный обрабатывающий центр

для высокопроизводительной и точной

обработки произвольно расположенных

поверхностей деталей

 (Часть 1)

Методические указания

к лабораторной работе для студентов МТФ

всех форм обучения

Новосибирск

1999

621.9.06-529.007.52

Составил канд. техн. наук, доцент В.В. Иванцивский

Рецензент доц. С.В. Птицын

Работа подготовлена кафедрой проектирования

технологических машин

                                                                  Новосибирский государственный

                                                                   технический университет, 1999 г.

Введение

В настоящее время около 75 % машиностроительной продукции в мире выпускается в условиях мелкосерийного и единичного производства. Автоматизация процессов механической обработки в этих производствах путем использования автоматических станков традиционного исполнения нецелесообразна в связи с большими затратами на технологическую оснастку и большой трудоемкостью их наладки. Основной путь автоматизации механической обработки в мелкосерийном производстве – применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

Станки с ЧПУ обеспечивают высокую производительность и точность отработки перемещений, задаваемых программой, а также сохранение этой точности в заданных пределах при длительной их эксплуатации. Станки с ЧПУ имеют расширенные технологические возможности при сохранении высокой надежности работы.

Повышение точности обработки достигается высокой точностью изготовления и жесткостью станка, превышающей жесткость обычного станка того же назначения. Статическая и динамическая жесткость повышается при сокращении длины кинематических цепей. С этой целью для всех рабочих органов применяют автономные приводы, а механические передачи используют в минимально возможном количестве. Приводы станков с ЧПУ должны обеспечивать высокое быстродействие.

Повышению точности способствует устранение зазоров в передаточных механизмах приводов подач, снижение потерь на трение в направляющих и других механизмах, повышение виброустойчивости, снижение тепловых деформаций, применение в станках датчиков обратной связи. Для уменьшения тепловых деформаций необходимо обеспечить равномерный температурный режим в механизмах станка, чему, например, способствует предварительный разогрев станка и гидросистемы. В высокоточных станках температурную погрешность уменьшают, вводя коррекцию в привод подач от сигналов датчика температур.

Данная лабораторная работа состоит из двух частей. В первой части излагаются сведения о многоцелевом станке, особенности конструкции станка с ЧПУ, своеобразие структурного и кинематического анализа по отношению к станкам общего назначения. Во второй части приведены сведения необходимые для составления управляющей программы, наладки станка с ЧПУ и отработки управляющей программы.

Цель работы

На примере станка МС 032.06 изучить особенности структурного анализа, кинематики и конструкции станка с ЧПУ по отношению к универсальному металлорежущему оборудованию.

1.  Общие сведения об оборудовании

Пятикоординатный обрабатывающий центр МС 032.06 с СNС системой управления предназначен для высокопроизводительной обработки произвольно расположенных поверхностей деталей, установленных на рабочем столе. Станок позволяет обрабатывать детали весом до 100 кг, которые вписываются в цилиндр с диаметром 320 мм и высотой 250 мм.

Станок МС 032 обладает следующими технологическими возможностями:

-  фрезерование с производительностью до 200·10^-6 м³/мин для чугуна с твердостью НВ 180…200;

-  сверление отверстий в стали диаметром до 32 мм с давлением 6×10⁸ Н/м²;

-  нарезание резьбы метчиком до М 24.

Схема компоновки станка представлена на рис.1. Обработка поверхностей деталей осуществляется посредством линейных перемещений вращающегося инструмента по осям Х и Z, поворотом обрабатываемой детали по двум взаимноперпендикулярным осям А и С и ее перемещением по осиY. Структурная формула компоновки станка –

                  YACOXZD.

После установочного поворота столов (А и С) предусмотрена их автоматическая механическая блокировка, что обеспечивает точную и надежную работу станка.

Основные технические характеристики станка:

1.  Рабочий ход по оси Х, мм …………………………………………..  – 550

2.  Рабочий ход по осям Y и Z, мм …………………………………….  – 500

3.  Поворот по оси А ……………………………………………………. – 220^о

4.  Поворот по оси С ……………………………………………………. – 360^о

5.  Рабочая подача по осям Х, Y и Z, мм/мин …………………………. – 1…4000

6.  Рабочая подача по осям А и С, град/мин ………………………….. – 1…360