Вопрос №3. Опишите конструктивные особенности станков с ПУ.
В настоящее время имеется значительное многообразие компоновок станков с ЧПУ как для обработки деталей типа тел вращения, так и для обработки корпусных и плоских деталей. На этапе разработки компоновки закладываются важнейшие показатели станка: точность, производительность, надежность, металлоемкость. Для экономии дорогостоящей производственной площади необходимо делать станки предельно компактными. Отмечается, что ни качеством конструкции и выбором материалов, ни тщательным изготовлением и сборкой нельзя компенсировать ущерб, нанесенный выбором нерациональной компоновки станка и неверным определением ее основных пропорций. Компоновку станка с ЧПУ можно определить как систему расположения его узлов и направляющих, которая отличается структурой, про-порциями и свойствами этой системы. Компоновка станка обеспечивает выполнение всех формообразующих и вспомогательных движений и имеет блочную структуру, состоящую обобщенно из одного стационарного и не-скольких подвижных блоков, разделенных линейными или круговыми направляющими. От компоновки зависят динамическая жесткость упругой механической системы станка и запас устойчивости, уровень частот собственных колебаний, характер этих колебаний и др.
Вопрос №18. Опишите устройство и принцип действия преобразователей сигналов управления в перемещении органов станка с ПУ.
Преобразующие устройства служат для преобразования управляющих и информационных сигналов в устройствах автоматики к виду, удобному для их последующей обработки или фиксации. Преобразующие устройства должны иметь малую инерционность и хорошую согласованность с другими узлами автоматики, достаточно высокое быстродействие. Реле времени (РВ) обеспечивает при подаче сигнала на вход xBX (t) получение сигналов на выходе хвых (t + T1) ... хвых (t + Tk), разнесенных по времени (сдвинутых на время T1 – Tk). Электронные реле времени. Схема простейшего электронного реле времени показана на рис. 3, а. При замыкании управляющего контакта К1 (сигнал на входе) одновременно подается напряжение на базу транзистора VT1 и катушку реле К2. Так как в начальный момент конденсатор C1 не заряжен, то на базу транзистора подается положительный потенциал через делитель напряжения R1–R2. Транзистор закрыт, и катушка реле отключена (сигнал на выходе). Когда конденсатор начнет заряжаться через цепь Cl–R2—K1, отрицательный потенциал конденсатора будет подаваться на базу транзистора и транзистор откроется, вызвав срабатывание реле. Время выдержки сигнала Тв будет зависеть от емкости конденсатора и сопротивления резистора, т. е. Тв = С1R2.
Вопрос №33. Опишите структурную схему адаптивных систем управления станком с ЧПУ.
При обработке заготовок на станках с ЧПУ уровень оптимальности принятых режимов резания зависит от того, насколько точно начальная информация характеризует действительные условия протекания процесса обработки и насколько изменяются исходные параметры, принятые при расчете и составлении УП (припуск, твердость обрабатываемого материала, жесткость технологической системы и др.). В действительности условия процесса обработки изменяются во времени случайным образом по следующим причинам:
- непрерывно изменяются режущие свойства инструментов, которые невозможно точно определить в данный момент;
- неопределенные свойства всей технологической системы (упругие и температурные деформации, вибрации);
- для каждой заготовки из обрабатываемой партии имеется разброс припусков, твердости, структуры металла и др.
Адаптивные (самоприспособляющиеся) системы управления, в отличие от систем ЧПУ, обеспечивают автоматическое приспособление процесса обработки заготовки к изменяющимся условиям обработки по определенным критериям. Это приспособление осуществляется на основе информации, получаемой системой управления непосредственно в процессе обработки заготовок.
Вопрос №48. Опишите особенности привода главного движения в станках с ЧПУ фрезерной группы.
Существуют различные виды механической обработки: точение, фрезерование, сверление, строгание и т. д. Несмотря на конструкционные отличия станков и особенности технологий, управляющие программы для фрезерных, токарных, электроэрозионных, деревообрабатывающих и других станков с ЧПУ создаются по одному принципу. Процесс фрезерования заключается в срезании с заготовки лишнего слоя материала для получения детали требуемой формы, размеров и шероховатости обработанных поверхностей. При этом на станке осуществляется перемещение инструмента (фрезы) относительно заготовки или, как в нашем случае, перемещение заготовки относительно инструмента. Для осуществления процесса резания необходимо иметь два движения – главное и движение подачи. При фрезеровании главным движением является вращение инструмента, а движением подачи – поступательное движение заготовки. В процессе резания происходит образование новых поверхностей путем деформирования и отделения поверхностных слоев с образованием стружки.
1. Босинзон, М.А. Современные системы ЧПУ и их эксплуатация: учебник для нач. проф. Образования / М.А. Босинзон / М.А. Бозинсон. – М.: Издательский центр «Академия», 2008;
2. Ловыгин, А. А., Теверовский, Л.В. Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM-система / А.А. Ловыгин, Л.В. Теверовский. – М.: ДМК Пресс, 2015;
3. Мещерякова, В.Б. Старобудов, В.С. Металлорежущие станки с ЧПУ: Учеб. пособие / В.Б. Мещерякова, В.С. Стародубова. – М.: ИНФРА-М, 2015.