Классификация и обозначение станков с ЧПУ

Севастопольский государственный университет

А.О. Харченко

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ И

ОБОРУДОВАНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ

ПРОИЗВОДСТВ

Севастополь

2015

Севастополь

2015

ББК 34.63-5я73

Х 23

УДК 658.52.011.56

Рецензенты: В.Я.Копп, проф., д-р техн. наук, заслуженный деятель науки и техники Украины (СевГУ),

Ю.Н. Кузнецов, проф., д-р техн. наук, заслуженный работник народного образования Украины, заслуженный изобретатель Украины (НТУУ «КПИ»)

Рекомендовано Министерством образования и науки РФ в качестве учебного пособия для студентов технических специальностей вузов

Х 23

Харченко А.О.
Металлообрабатывающие станки и оборудование машиностроительных производств: учеб. пособие /А.О. Харченко. — М.: ИД «Вузовский учебник», 2015. — 250 с.: ил.

ISBN 966-7473-67-8

Приведены основные понятия и определения по станкам с ЧПУ и оборудованию машиностроительных производств, даны сведения по классификации станков, обозначению осей координат, о составе оборудования. Пособие содержит общие виды, краткие технологические описания оборудования, примеры некоторых узлов станков, схемы компоновок гибких производственных систем. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», «Машиностроение», «Инженерная механика», «Автоматизация машиностроительных процессов и производств».

ББК 34.63-5я73

ISBN 966-7473-67-8 Ó ИД «Вузовский учебник», 2015

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие…………………………………………………………………………..5

1. Общие сведения о металлообрабатывающем оборудовании…………………6

1.1.Классификация и обозначение станков с ЧПУ…..………………………..….6

1.2.Основные условные обозначения для кинематических схем………….....10

1.3.Обозначение осей координат и направлений перемещений

исполнительных органов на схемах станков с ЧПУ……...……………….11

2. Виды ГПС и их состав……………………………………………………………17

2.1. Терминология……………………………………………………...……….17

2.2. Состав оборудования ГПС ………………………………………..………19

2.3. Гибкие производственные модули………………………………………..21

3. Токарные станки и комплексы…………………………………………………..24

3.1. Токарно-револьверные станки с ЧПУ…………………………………….24

3.2. Токарно-карусельные станки и обрабатывающие центры………………25

3.3. Токарные патронно-центровые станки с ЧПУ………………………...…32

3.4. Токарные автоматы и полуавтоматы с ЧПУ…….……………………..…36

3.5. Токарные ГПМ на базе многошпиндельных токарных автоматов и
многоцелевых станков……….……………………………………………..…46

4. Многооперационные станки (МС) для обработки корпусных деталей……….63

4.1. Станки с ЧПУ сверлильно-расточной группы………………………..….63

4.2. Фрезерные станки с ЧПУ……………………………………………..……69

4.3. Сверлильно-фрезерно-расточные станки……………………………..…..89

4.4. ГПМ на базе многооперационных станков…………………………...…108

5. Шлифовальные станки, обрабатывающие центры и ГПМ……………………118

5.1. Круглошлифовальные станки с ЧПУ………………………………...….118

5.2. Внутришлифовальные полуавтоматы с ЧПУ……………………….…..120

5.3. Плоскошлифовальные станки с ЧПУ……………………………………121

5.4. Шлифовальные ГПМ……………………………………………………..122

6. Зубообрабатывающие станки с ЧПУ и полуавтоматы……………………...134

6.1. Зубофрезерные станки с ЧПУ………………………………………………134

6.2. Зубообрабатывающие полуавтоматы……………………………….…… 136

7. Станочные приспособления для металлорежущих станков с ЧПУ………….136

7.1. Приспособления для токарных станков с ЧПУ…………………………136

7.2. Системы приспособлений для станков с ЧПУ фрезерной и

сверлильно-расточной групп……………………………………………………152

7.3. Приспособления для многооперационных станков…………………….161

8. Системы инструментального обеспечения…………..…………………….…171

8.1. Инструмент для токарных станков с ЧПУ………………………………171

8.2. Инструмент для сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ……177

8.3. Устройства для настройки инструмента……………………………...…184

8.4. Устройства для автоматической смены инструмента……………..……184

9. Контрольно-измерительные устройства…………………………………...…188

9.1. Состав технических устройств контроля……………………………..…188

9.2. Устройства контроля деталей и состояния режущего

инструмента на станке………………………………………………….…….…188

9.3. Модули контроля деталей вне станка ……………………………….…192

10. Транспортно-загрузочные и складские системы ГПС…………………..……195

10.1. Устройства автоматической загрузки и разгрузки станков……….195

10.2. Автоматизированные складские системы………………….…………205

10.3. Транспортно-накопительные системы……………….………….….208

10.4. Межоперационные транспортные системы ГПС……………..……212

11. Конвейеры для удаления стружки………………………………….………….221

11.1. Механические конвейеры…………………..…………………….…..221

11.2. Пневматические и гидравлические устройства
стружкоудаления….………………………………………..…………………225

12. Компоновки ГПС………………………………………………………………..226

12.1. ГПС для обработки деталей типа тел вращения………….………..226

12.2. ГПС для обработки корпусных деталей………………….…………230

Библиографический список……………………………………………....244

Приложение А. Вопросы для самопроверки…………………………….248

Приложение Б. Перечень тем и содержания контрольных заданий…..250

Приложение В. Перечень тем курсовых работ и проектов…………...251

ПРЕДИСЛОВИЕ

Решение задачи повышения производительности труда, а также улучшения качества продукции при минимальных затратах связано с широким внедрением металлообрабатывающих станков с числовым программным управлением (ЧПУ), а наибольший эффект их применения достигается при создании гибких производственных систем (ГПС), обеспечивающих комплексную автоматизацию многономенклатурного производства. В составе ГПС используется многоцелевое технологическое оборудование с программным управлением, микропроцессорные вычислительно-управляющие средства, контрольно-измерительные устройства в комплексе с промышленными роботами и транспортно-накопительными устройствами.

Опыт использования ГПС показал, что при их рациональной эксплуатации переход от отдельных станков с ЧПУ к автоматизированным комплексам повышает эффективность оборудования в 2,5…3 раза, коэффициент загрузки станков — до 0,85…0,9, а коэффициент сменности — до 2…3. Помимо улучшения технико-экономических показателей, внедрение ГПС изменяет также условия труда персонала. Тяжелый, монотонный, рутинный труд превращается в труд творческий с использованием широких интеллектуальных возможностей человека.

Материал учебного пособия построен на основе многолетнего опыта преподавания ряда дисциплин, в числе которых «Металлообрабатывающее оборудование», «Оборудование и транспорт механообрабатывающих цехов», «Станки с ЧПУ», «Технические средства автоматизации”, а также с учетом качественных изменений, происшедших в станкостроении за последние годы.

Приведенные в пособии технические характеристики, схемы станков с ЧПУ, общие виды комплексов и станков ГПС, конструкции станочных приспособлений, режущих и вспомогательных инструментов, контрольно-измерительных устройств и транспортно-загрузочных систем, а также разработки автора, защищенные авторскими свидетельствами и патентами, призваны помочь студентам направлений «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», «Машиностроение», «Инженерная механика» и «Автоматизация технологических процессов и производств» в изучении металлообрабатывающего технологического оборудования машиностроительных производств.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕМ
ОБОРУДОВАНИИ

Классификация и обозначение станков с ЧПУ