Системы числового программного управления (ЧПУ) металлорежущими станками.
Системы управления работы автоматических машин (металлорежущих станков) являются комплексом механизмов и устройств служащих для сообщения рабочим органам станка действий необходимых при обработке детали на станке без участия человека.
По виду задающей информацию система управления делятся на системы:
не с числовым
частично числовым
числовым программным управлением
Задающие информации по обработке в системах снечисловым управлениям задаётся в виде физического аналога. А в системах с ЧПУ в виде комбинации чисел.
Нечисловые системы обеспечивают наименьшую автоматизацию управления Кулочки, копиры шаблоны, упоры и переключатели задают режим обработки
Примером использования нечисловой системы управления являются гидрокопировальные станки.
В этих станках движение режущего инструмента осуществляется по копиру за счёт гидроцилиндра.
Рисунок гидрокопира.
Гидрокопировальные станки с нечисловым программным управлением рационально использовать при обработке конических и сферических поверхностей в массовом производстве.
|
|
Недостатками их использования являются:
1. Для каждой детали нужен свой копир.
2. При износе канавки копира увеличивается погрешность изготовления детали.
3. При изготовлении детали с канавками требуется несколько копиров и гидроцилиндров.
Системы числового программного управления металлорежущими станками.
В металлорежущих станках с числовым программным обеспечением управление станком осуществляется по заданной программе
Особенности станков с ЧПУ:
1. Применяют в крупносерийном и массовом производствах;
2. Высокая частота вращения шпинделя (до 3000 об/мин);
3. Высокая скорость перемещения рабочих органов;
4. Бесступенчатое регулирование скорости, которое может осуществляться за счёт применения вариатора, а также регулируемое напряжение подаваемое на двигателе постоянного тока
5. Высокая точность рабочих поверхностей подвижных органов (отклонение поверхностей не более 0.25 мм на 1 метр длинны);
6. Для управления коробками скоростей и подач применяют электромуфты;позволяющие переключать скорости без участия человека;
7. Для обеспечения высокой точности, частоты вращения, крутящего момента и угла поворота применяют шаговые электродвигатели;
8. На каждое движение используется свой электродвигатель;
9. Обеспечение высокой точности достигается за счёт применения винтовых пар качения.
Принцип работы станков с ЧПУ
Информация по обработке записывается на программы носители (ленте, магнитный диск, флеш карта). В считывающем устройстве информация преобразуется в электрические импульсы используем для заданных перемещения рабочих органов станков. Затем сигнал усиливается и преобразуется в перемещение рабочего органа станка.
|
|
Разновидности станков с ЧПУ
В машиностроении в настоящее время применяются следующие станки с ЧЧПУ:
1. Токарные 16а20Ф3 (16к20Ф3)
2. Фрезерные 6р13ф3
3. Сверлильные 2р135ф2
4. Горизонтально расточные 2а620ф3
5. Обрабатывающие центры ИР280 ИС500
6. Шлифовальные станки В3454Ф3
Обозначение станков с ЧПУ:
В обозначении станков с ЧПУ даётся:
1. обозначение базовой модели
2. индекс указывающий автоматическую смену инструмента:
Р - ввод следующего инструмента поворотом револьверной головки
М – ввод инструмента из магазина
3. Индекс обозначающий систему программного управления.
Ф1 – система с числовой индексацией.
Ф2 – позиционная система.
Ф3 – контурная система управления.
В обозначении станков с ЧПУ допускается не указывать систему автоматической смены инструмента. В настоящее время широко применяются обрабатывающие центры позволяющие на одном станке производить несколько различных операций (сверление, фрезерование, растачивание, шлифование. Данные станки называются обрабатывающими центрами, в них могут устанавливать до 60 инструментов.
Токарновинторезный станок с ЧПУ 16а20ф3
Рисунок с лабораторной работы 3 и текст
Станок 16а20ф3 предназначен для токарной обработки детали типа фланцев и валов в патроне или в центрах. На станке можно обрабатывать детали различных профилей и нарезать резьбу. Диаметр обрабатываемой детали наибольший – 400 мм. Расстояние между центрами 1000 мм.
Программируемые элементы:
1. Перемещение по осям Х и Z и их подачи
2. Частота вращения шпинделя
3. Смена инструмента
4. Включение и выключение рабочих органов и систем охлаждения
Тип привода главного движения электродвигатель асинхронный с автоматической коробкой скоростей и электромагнитными муфтами. Станок имеет шестипозиционную резцовую головку, обеспечивает обработку детали за 1 или несколько проходов с перемещением режущего инструмента по 2-м координатам в замкнутом автоматическом режиме.
В станке 16а20ф3 имеется на каждый привод свой электродивигатель, также для управления применяются муфты, смена инструмента из 6-ти инструментов, применяются ходовые винты качения.
Вертикальносверлильный станок с ЧПУ 2р135ф2
Станок предназначен для сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы, торцового подрезания деталей и т.д. в условиях мелкого и среднесерийного производства. Наличие на станке шестипозиционной головки (3) для автоматической смены режущего инструмента и крестового стола (2) позволяет осуществлять координатную обработку деталей типа крышек, фланцев, панелей и других без предварительной разметки и применения кондукторов.
Общий вид вертикально-сверлильного станка модели 2Р135Ф2, оснащенного ЧПУ, показан на рис. 6. На основании 1 смонтирована колонна 10, по прямоугольным вертикальным направляющим которой перемещается суппорт 4, несущий револьверную головку 3. На колонне 10 смонтированы коробки скоростей 5 и редуктор подач 6. Салазки 2 крестового стола перемещаются по горизонтальным направляющим основания 1, а верхняя часть 11 стола - по направляющим салазок. С правой стороны станка расположены шкафы 8 с электрооборудованием и УЧПУ 9. Станок имеет подвесной пульт 7 управления
Главное движение
· Вращение шпинделя револьверной головки