1. Технико-экономические показатели станка

   1. Показатели эффективности: энергоемкость, металлоемкость, степень автоматизации, конкурентоспособность.

   2. Основные тенденции и перспективы развития вида станков

Выбор технических характеристик станка.

Диапазоны рабочих скоростей и подач, расчетные нагрузки в станках.

2. Компоновка станка

   1. Кинематическая структура станка - основа построения компоновки. Структура компоновки и ее выбор.

3. Приводы главного движения

   1. Структура привода.

4. Направляющие станка

   1. Основные проектные критерии. Классификация направляющих.

5. Шпиндельные узлы станка

   1. Основные проектные критерии. Конструкция шпиндельного узла и факторы ее определяющие.

   2. Анализ неудачных решений в шпиндельных узлах.

6. Приводы подач станка.

   1. Основные проектные критерии. Структура привода подач.

   2. Пути повышения осевой жесткости. Примеры конструктивного оформления привода и типовых ошибок при конструировании.

7. Несущая система станка.

   1. Назначение несущей системы. Основные проектные критерии.

Материалы и конструктивные формы несущей системы.

8. Типичные представители станков.

    

   1.Технико-экономические показатели станка

    

    

   1. Показатели эффективности: энергоемкость, металлоемкость, степень автоматизации, конкурентоспособность.

    

    

    

   Современные станки с числовым программным управлением, вытесняют универсальные станки, благодаря. скорости, точности, технологичности и надёжности. При среднесерийном и массовом производстве станки очень быстро окупают себя.

    

   Если брать обрабатывающие центры, то степень автоматизации там очень высока, и возможно за один установ детали получить конечный продукт на выходе, благодаря много осевой обработке и применением приводного вспомогательного инструмента на токарно-фрезерных станках

    

   Больной эффект достигается при обработке на станке с числовым программным управлением технически сложных деталей, с большим количеством обрабатываемых поверхностей, контуры у которых содержат криволинейные участки и элементы прямых и плоскостей, непараллельных координатным осям станка.

    

   
   
   

    

   2. Основные тенденции и перспективы развития вида станков. Выбор технических характеристик станка.

    

   Электромеханические 3-х координатные фрезерные станки

    

   Фрезерные станки , перемещаются по трем осям, по средством электромеханического или электрогидравлического привода. Станки имеют различные типы двигателей. Во фрезерных станках с ЧПУв качестве привода главного движения используют асинхронные двигатели (в этих случаях имеется коробка скоростей) или электродвигатели постоянного тока.Считается, что усовершенствованная схема — использовать мотор-шпиндели, которые регулируют частоту вращения бесступенчато, в широком диапазоне.

    

   Привод подач 3х координатных фрезерных станков, оснащен системой числового программного управления , также электромеханической. Для передачи крутящего момента, вала двигателя, до исполнительного механизма , используют короткие кинематические цепи, где главная выступает ШВП, шарико-винтовая пара. Станки последнего поколения, имеют двигатели, которые непосредственно связаны с исполнительным механизмом.

    

   В 3-х координатных фрезерных станках используют контурные системы ЧПУ, которые дают возможность создать сложные траектории. При покупке станков, дополнительные оси, считаются опцией, управляться они могут, как этой же стойкой, так и подключаемой (синхронизацией УП).

    

   Электрогидравлические 3-х координатные фрезерные станки

    

   В 3координтных станках с электрогидравлическим приводом для главного движения используют электромеханическая схема. Гидравлические устройства применяют для движения подачи, перемещений шпиндельной бабки и консоли. Работают от дискретных двигателей. Как правило, для высокоточного фрезерного станка, за один импульс двигателя, стол фрезерного станка, перемещается до 0,005 мм. Конструкция обеспечивает, с одной стороны, высокую точность, а с другой — дает возможность регулировать скорость перемещения в широких диапазонах, эти станки считаются высокоточными и стоят дороже простых аналогов.

    

   
   
   

    

   2. Компоновка станка

      1. Кинематическая структура станка - основа построения компоновки.

    

   Фрезерные станки с числовым программным могут обрабатывать плоские и пространственные поверхности деталей сложной формы. По конструкции, станки с ЧПУ сравнимы с универсальными станками и в дополнение к ним имеют возможность автоматически обрабатывать деталь по заданной управляющей программе

    

   Фрезерные станки с СПУ обладают следующими подразделениями:

    

   • Расположением шпинделя;

   • По числу координат перемещений стола или фрезерной бабки;

   • По числу используемых в обработки инструментов (одноинструментные и многоинструментные);

   • По способу закрепления инструментов в шпиндель станка (вручную или автоматически).

    

   По компоновке фрезерные станки с ЧПУ разделяют на четыре группы:

    

   • вертикально-фрезерные с крестовым столом (652ОФ3, МА655Ф3 и др.);

   • консольно-фрезерные (6Р13Ф3, 6Р13РФ3 и др.);

   • продольно-фрезерные (6М610Ф3-1 и др.);

   • широкоуниверсальные инструментальные.

    

   В вертикально-фрезерных станках с крестовым столом (рис. а) стол перемещается в продольном (ось X) и поперечном (ось Y) горизонтальном направлениях, а фрезерная бабка - в вертикальном направлении (ось Z).

    

    

    

    

    

   В консольно-фрезерных станках (рис. б) стол перемещается по трем координатным осям (X,Y и Z), а бабка неподвижна.

    

   В продольно-фрезерных станках с подвижной поперечиной (рис.4, в) стол перемещается по оси X, шпиндельная бабка - по оси Y, а поперечина - по оси Z. В продольно-фрезерных станках с неподвижной поперечиной (рис. г) стол перемещается по оси X, а шпиндельная бабка - по осям Y и Z.

    

   В широкоуниверсальных инструментальных фрезерных станках (рис. д) стол перемещается по осям X и Y, а шпиндельная бабка - по оси Z.

    

   Фрезерные станки в основном оснащаются прямоугольно- контурными устройствами ЧПУ.

    

   
   
   

    

   
   
   

    

   3. Приводы главного движения

      1. Структура привода.

    

   
   
   

    

   Отличием 3 координатных фрезерных станков от 4 и 5 осевых в том, что он не имеет этих осей, в 4х координатном станке 4 осью является ось А, в 5 координатном используется, поворотная люлька и он уже имеет ось А и Б. Замечено, что чем проще компоновка станка, где ось Х выполнена перемещением на стола ,а по У и Z перемещается шпиндельный узел, то жесткость на этих станках больше, и их используют для черновых механических операциях.

    

   4. Направляющие станка

    

   
   
   

    

   Различают направляющие по траектории движения узлов на: направляющие прямолинейного и кругового движения. По форме поперечного сечения : ласточкин хвост, прямоугольные, круглые.

    

   
   
   

    

   А) Направляющие качения

    

   Направляющие качения состоят из опорных элементов: рельс-каретка, линейный подшипник-вал или рельс-рельс с плоским сепаратором.

    

    

    

   Направляющие качения

    

   Рассмотрим комплект рельс-каретка.

    

   Рельс. Все посадочные места здесь шлифуются и проходят закалку, также и дорожки качения, служащие для перемещения тел качения.

    

   Каретка направляющей имеет:

    

   • Корпус

   • Тела качения

   • Обойма

   • Торцевые крышки

    

    

    

   Каретка направляющей

    

   Под разделятся в зависимости от тела качения:

    

   1) Шариковые направляющие качения

    

    

    

   
   
   

    

   2) Роликовые направляющие качения. Применяются при больших нагрузках на  станках с ЧПУ

    

    

    

   Роликовые направляющие качения

    

   Ролики в отличии от шариков дают большую жесткость направляющей, ее долговечность и грузоподъемность.

    

   Преимущества направляющих качения:

    

   1. Малый коэффициент трения.

   2. Легкое перемещение.

   3. Высокоточное перемещение и позиционирование.

   4. Высокая скорость подачи.

    

   Недостатки направляющих скольжения:

    

   1. Быстро загрязняются.

   2. Плохо противодействуют скачкам.

   3. Дорогостоящие.

    

   Основные производители направляющих качения:

    

   • BOSCH (Германия)

   • HIWIN (Тайвань)

   • THK (Япония)

   • SKF (Швеция)

    

   Б) Направляющие скольжения

    

    

    

   Направляющие скольжения 

    

   Направляющие скольжения и направляющие качения, выполняют одинаковые функции.

    

   По виду трения скольжения их подразделяют:

    

   • Гидростатические – смазочный слой образуется подачей под высоким давлением масла в специальные карманы.

    

   
   
   

    

    

    

   Гидростатические направляющие скольжения

    

   • Гидродинамические направляющие- отлично зарекомендовали себя при высоких скоростях. В этих направляющих используется гидродинамический эффект- эффект всплывания подвижного узла. В конструкции есть клиновые скосы и при перемещении в эти сужающиеся зазоры подается смазка.

   • Аэростатические направляющие- за место масла здесь подается, сжатый воздух. Конструктивно похожи на гидростатические направляющие. К недостаткам относят- малая нагрузочная способность.

    

   Масла для направляющих соответствуют стандартам DIN 51 502 и ISO 6743-13.

    

   Достоинства направляющих скольжения:

    

   • Жесткость на кручение

   • Малый люфт

   • Большая нагрузочная способность

   • Надежность и долговечность работы.

    

   Производители направляющих скольжения:

    

   • SCHNEEBERGER GmbH (Германия)

   • ZITEC Industrietechnik GmbH (Германия)

   • item Industrietechnik GmbH

   • KAMMERER Gewindetechnik GmbH (Германия).

    

    

    

   5. Шпиндельные узлы станка

      1. Основные проектные критерии. Конструкция шпиндельного узла и факторы ее определяющие.

    

   Шпиндель фрезерного станка обеспечивает надежное крепление оправки с режущиминструмент. Механизм шпинделя фрезерного станка гарантирует его стабильность к значительнымаксиальным и радиальным перегрузкам, прекрасныйзапаспрочностиработыпри тяжелой эксплуатации.

    

   Условное деление по исполнению:

    

   • вертикального исполнения;

   • горизонтального исполнения;

   • универсального исполнения.

    

   
   
   

    

   По скорости вращения:

    

   • низкооборотисные (до 2500 об/мин). Нередко используются для передачи высоких крутящих оборотов от двигателя к КС. На шпинделе имеется одна или много зубчатых пар шестерен.>

   • высокооборотистые (2000~24000) об/мин, ременная или прямая передача момента от двигателя. Используются различные зубчатые или соединительные безлюфтовые муфты.

   • Ультравысокооборотистые 15000~70 000 об/мин. часто представлены в виде моторшпинделей, т.е. со встроеннными обмотками и датчиками

    

   По способу смены инструмента:

    

   • ручные (штревель, болт, цанга)

   • автоматические (штревель и грейфер)

    

   Особенности конструкции вала фрезерного станка

    

   
   
   

    

   Это пустотелый удлиненный вал, сделанный из высоколегированной стали. Передняя часть расточена изнутри и отшлифована под конус (Морзе, ISO, BT, HSK и т.д) Это необходимо для жесткого крепления оправки в шпинделе станка. Закрепление оправки с режущим инструмент осуществляется с помощью внешнего усилия и может быть как ручным(оператором станка) так и автоматическим.

    

    

    

   Валсостоит изузлов —недвижимогокорпуса, подвижных частей, подшипников, узла зажима/разжима, охлаждения, обдува, подачи СОЖ, регулирующих гаек, балансирныхколец и т.д.

    

   
   
   

    

   2. Анализ неудачных решений в шпиндельных узлах.

    

    

    

   Повышенное радиальное биение

    

   
   Радиальное биениевыражается в сниженииточностиобрабатывания фрезой плоскостидетали. Контроль величины радиального биения выполняютособыми индикаторами.
   Причин высокого радиально биения способенявлятьсяряд:
   • изогнутость рабочеговала (способенпоявитьсяиз-аудараприобработке фрезерованием) –поправляется правкой вала шпинделя
   • недостаточная медленность подшипников, зазоры – поправляетсярегулированием подшипников, помощью гайки затяжки подшипников шпинделя
   • износ подшипников – поломка устраняется сменой подшипников
   • износ посадочных шеек подшипников в валу – метод ликвидациизаключается в восстановлениивала шпинделя

    

   
   
   

    

   Необходимость замены смазки в подшипниках

    

   В случае если вал работал в условиях высокой загрязнённости, в подшипники могли угодить пылища и грязь. Кроме того пылеобразование может формироваться из-за работы шпинделя в нештатных системах и активном износе посадочных гнёзд в валу.

    

   Неисправность выражается в увеличенном температурном режиме подшипников.

    

   Износ подшипников с необходимостью их замены

    

   О износе подшипников способен говорить, к примеру, звук в верхнем подшипнике. Условиями износа подшипников:

    

   • неправильная монтаж подшипников в валу шпинделя

    

   • загрязнение смазки подшипников (если промазывание уже после засорения никак не существовала вовремя заменена)

    

   • повышенные перегрузки присутствие обрабатыванию (высокие подачи, никак не предустановленные критериями эксплуатации фрезеровального станка)

    

   • общий изнашивание шпинделя.

    

   
   
   

    

   6. Несущая система станка.

      1. Назначение несущей системы. Основные проектные критерии.

    

    

    

   Несущая система — совокупность базисных элементов и узлов между режущим инструментом и деталью.

    

   К базисным элементам и узлам относятся:

    

   корпусные детали (станины, основания, стойки, колонны, корпуса шпиндельных бабок и т.д.);

    

   каретки, суппорта;

    

   ползуны;

    

   траверсы.

    

    

    

   Коробчатые базисные детали— шпиндельные бабки, коробки скоростей и подач. Они гарантируют прочность конструкций станка из-за счёт повышения жесткости их стен посредством установки бобышек и рёбер.

    

   Кроме неподвижных базисных элементов в станках используются участки с целью передвижения инструмента и болванки. К ним принадлежат: шпиндельные и мехатронные участки, суппорты, салазки, столы (прямоугольной либо выпуклой фигуры): подвижные, недвижимые.
   

    

   7. Типичные представители станков.

    

    

    

Управление станком что это такое ? Станок с помощью команд выполняет работу, что способствует выполнению определённых действий и выполняет определённый технологический процесс обработки (сказано утрировано, но отражает суть).