Материаловедение и технологии обработки металлов на металлорежущих станках

экономика.doc

3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1 СУЩНОСТЬ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ УПРАВЛЕНИЯ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ В
Расчет ведем по источнику [19 стр. 126].
Подготовка производства новых сложных машиностроительных изделий
охватывает комплекс разнообразных научно-исследовательских
конструкторских технологических и организационно-плановых мероприятий
выполняемых соответствующими организациями совместно с производственными
объединениями. Кроме того осуществляются многообразные связи с
поставщиками комплектующих изделий и новых материалов
В этих условиях необходимо заранее планировать последовательность и
взаимозависимость работ входящих в большие и сложные комплексы следить за
выполнением каждой работы в отдельности выявлять и предупреждать возможные
задержки в их выполнении и тем самым достигать или даже сокращать сроки
окончания всех работ.
Решить такую задачу чрезвычайно сложно невозможно показать взаимосвязи
работ поэтому трудно оценить значимость каждой отдельной работы для
достижения конечной цели. Отсутствие этих взаимосвязей обусловливает
возникновение непредвиденных вынужденных простоев и отсрочек вызванных
задержками на смежных сопряженных работах.
Как правило в процессе текущего управления отражается лишь информация о
выполненных работах а не информация — прогноз по срокам предстоящих работ.
Поэтому невозможно прогнозировать результаты различных вариантов решений
направленных на изменение первоначального плана работ (таб.3.1).
Список работ производящихся при исследовании детали "вал шлицевой".
№ п. Наименование работ.
Обзор и изучение литературы.
Продолжение таблицы 3.1.
Формирование нового метода расчета (пересчет вместо
ручного автоматический).
Составление нового алгоритма на ЭВМ.
Составление нового способа расчета того или иного
Исследование построения модели цилиндра.
Исследование построения модели тора.
Исследование построения модели конуса.
Исследование построения модели параллепипида.
Исследование построения детали "вал шлицевой" на
основании построения модели цилиндра.
основании построения модели тора.
основании построения модели конуса.
основании построения модели параллепипеда.
Составление таблиц для определения технологических баз на
Предложение по совершенствованию форм и методов
организации производства.
Составление требований по безопасности при работе с ЭВМ.
Трудно отразить динамичность современных разработок скорректировать весь
график в связи с изменением срока выполнения какой-либо работы или работ
показать как изменятся сроки завершения работ что нужно сделать чтобы не
нарушить срок выполнения всего комплекса работ. Указанные недостатки
ликвидируются широко применяемой системой сетевого планирования и
управления (СПУ) которую следует рассматривать как элемент подсистемы
«Автоматизация управления подготовкой производства» в АСУ предприятия или
Система СПУ позволяет ответить на вопрос от каких видов работ и в какой
степени зависят сроки завершения всего комплекса. Кроме того в процессе
осуществления всего комплекса по ряду причин могут изменяться сроки
выполнения отдельных работ. В этом случае при обычных методах планирования
требуется заново производить все расчеты. При использовании же СПУ
становится возможным оперативно рассчитывать все изменения путем ввода в
ЭВМ только данных о происшедших изменениях. К преимуществам СПУ относится
также возможность заранее планировать последовательность взаимосвязь и
объем работ сложного комплекса и следить за выполнением каждой работы в
отдельности. Уже во время составления графика можно находить скрытые
резервы и намечать их использование. Внимание руководителей
сосредоточивается на ограниченном количестве работ лежащих на критическом
СПУ применяется при комплексных научных исследованиях выполнении опытно-
конструкторских и технологических работ по подготовке к производству новых
изделий строительстве и реконструкции предприятий ремонте крупных
объектов. Кроме того областями целесообразного применения СПУ являются
проведение крупных организационных мероприятий: составление
народнохозяйственных планов проведение симпозиумов и т. п.
Использование сетевой модели позволяет четко отобразить структуру
комплекса работ и их взаимосвязь а также проводить многовариантный анализ
различных решений по изменению технологической последовательности работ
распределению ресурсов с целью улучшения плана и т. д.
Сетевые модели (графики) способствуют согласованности действий
соисполнителей что приводит к значительному сокращению сроков окончания
всего комплекса и имеют целый ряд других достоинств.
СПУ — это система организации управления реализующая функции
планирования и управления комплексами работ на основе построения анализа
оптимизации и периодического обновления сетевых моделей. Сущность СПУ
заключается в том что для отображения процесса управления комплексом работ
используется сетевая модель дающая возможность заранее предвидеть и быстро
определять последствия различных вариантов управляющих воздействий и
находить наилучшие из них.
2 ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ПРАВИЛА ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ
В качестве модели отображающей процесс выполнения всего комплекса
(проекта темы мероприятия) в системах СПУ используется сетевой график —
сетевая модель. Работа представляет собой либо трудовой процесс либо
процесс ожидания. Трудовой процесс требует затрат времени и ресурсов. В нем
участвуют люди машины механизмы (разработка технического проекта
изготовление детали разработка технологического процесса проектирование
оснастки проведение эксперимента решение задач на ЭВМ согласование или
утверждение плана и т. п.). Процесс ожидания (остывание отливок старение
сушка и т. д.) не требует затрат ресурсов но требует затрат времени. Во
всех случаях работа — это процесс происходящий во времени. Работа в
сетевом графике изображается безразмерной стрелкой.
Если требуется показать логическую связь между отдельными работами то
соответствующие события этих работ соединяют пунктирной стрелкой
называемой фиктивной работой (зависимостью). Фиктивная работа не связана с
расходом времени и ресурсов.
Событиями называются результаты произведенных работ. Каждое событие может
быть отправным моментом для начала последующих работ. Событие не может быть
выражено во времени оно представляет лишь момент окончания последней
входящей в него или момент начала выходящей из него работы. В сетевом
графике событие изображается кружком или другой геометрической фигурой в
которой указывается порядковый номер или шифр события а иногда и название
Различают несколько значений событий. Первоначальное событие в сети не
имеющее предшествующих ему работ и отражающее начало выполнения всего
комплекса называется исходным оно обозначается символом I. Событие
которое не имеет непосредственно следующих за ним работ и отражает конечную
цель комплекса называется завершающим и обозначается символом C. В сетевом
графике одно исходное и одно или несколько завершающих событий. Остальные
события не являющиеся исходными или завершающими называются
Если событие характеризует появление условий позволяющих начать одну или
несколько работ комплекса то эти работы по отношению к данному событию
называются непосредственно следующими (выходящими) а событие по отношению
к работам — начальным.
Если же событие характеризует окончание одной или нескольких работ
комплекса то эти работы по отношению к данному событию называются
непосредственно предшествующими (входящими) а событие по отношению к
Любая работа соединяет два события: начальное i и конечное j Поскольку
все события нумеруются то любая работа кодируется номерами ее начального и
конечного события (i - j). При этом номер конечного события всегда должен
быть больше номера начального события. Продолжительность выполнения работы
tij измеряется в часах днях неделях и т. д. и проставляется над стрелкой.
Работа может иметь и другие количественные оценки характеризующие
стоимость материальные ресурсы необходимые для ее выполнения и т. д.
Любая последовательность взаимосвязанных событий и работ на сетевом
графике называется путем.
Полным путем L называется путь от исходного до завершающего события.
Путь от исходного до данного события Li называется путем предшествующим i
- му событию. Продолжительность любого пути равна сумме продолжительностей
составляющих его работ.
Путь имеющий наибольшую продолжительность называется критическим путем
и обозначается Lкр. Работы лежащие на критическом пути называются
критическими работами. Как правило они составляют небольшую часть всех
работ сети но именно они определяют продолжительность выполнения комплекса
Стрелки обозначающие работы лежащие на критическом пути выделяются
жирными или цветными линиями. Путь близкий по продолжительности к
критическому называется подкритическим. В сети может быть несколько
Критический путь определяет общую продолжительность выполнения комплекса
в целом. Для того чтобы сократить сроки выполнения комплекса необходимо
сократить сроки выполнения работ лежащих на критическом пути. Поэтому
изыскание резервов сокращения продолжительности критического пути — главная
задача руководителей комплекса.
Сетевые графики следует строить с учетом определенных правил. При
параллельном выполнении нескольких работ нельзя допускать наличие
одинакового кода для разных работ. В таких случаях надо вводить
дополнительные события и фиктивные работы.
При разработке сетевой модели комплекса могут быть поставлены несколько
целей. Например для освоения новой модели автомобиля требуется осуществить
проектирование и изготовление опытной серии машин реконструировать
прессовый корпус и провести строительно-монтажные работы по другим цехам. В
данном случае комплексная сетевая модель будет иметь несколько завершающих
событий соответственно поставленным целям.
Сетевые модели имеющие одно завершающее событие называются одно-
целевыми а имеющие несколько завершающих событий — многоцелевыми.
Сети подразделяются на комплексные частные и первичные.
Комплексные (сводные) сети включают все работы всего комплекса
выполняемые различными организациями.
Частные включают часть работ комплекса выполняемых отдельными
организациями (службами).
Первичные охватывают работы выполняемые отдельными ответственными
При «сшивании» сетевой модели из первичных сетей (фрагменты сети)
составляются частные а из последних строятся комплексные сети. Если
комплексная сетевая модель содержит большое количество событий и зрительное
восприятие ее затруднено то можно отдельные фрагменты сети (группу
взаимосвязанных работ) заменять одной укрупненной работой.
Если в сетевой модели все работы и их взаимосвязь точно определены то
такая сеть называется детерминированной. Если же все работы комплекса
включены в сеть с некоторой вероятностью то такая сеть называется
вероятностной. Может быть и смешанная структура сетевой модели.
3 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ
Основные временными параметрами сетевой модели являются ранние и поздние
сроки наступления событий сроки начала и окончания работ резервы времени
Зная продолжительность всех работ можно для любого события определить
ранний tpi и поздний tпi сроки его наступления.
Ранний срок наступления - tpi - минимальный из возможных моментов
наступления данного события при заданных продол-жительностях работ и
начальном моменте без учета директивного срока завершения комплекса и равен
наибольшей из продол-жительностей путей предшествующих событию.
Вместе с тем событие должно наступить в такой срок чтобы осталось
достаточно времени на выполнение всех работ лежащих за ним. Этот срок
наступления события называется поздним - tпi - .В этом случае следует вести
отсчет времени от завершающего события и выбрать наиболее продолжительный
(максимальный) путь отняв его от продолжительности критического пути
получим самый поздний срок свершения события.
Обозначим через t [Lmax (I — i)] наибольший по продолжительности путь
предшествующий событию i а через t [Lmax (i – C)] - наибольший по
продолжительности путь следующий за событием I тогда ранний и поздний
сроки наступления событий можно выразить так:
tpi = t [Lma tпi = t (Lкр) - t [Lmax (i – C)]
где I — исходное событие; С — завершающее событие.
Для событий находящихся на критическом пути tpi = tпi так как t
[Lmax (I — i)] + t [Lmax (i – C)] = t (Lкр).
Далее определяют для любой работы (i — j) следующие параметры:
ранний срок начала работы tр.н (
поздний срок начала работы tп.н (
ранний срок окончания работы tр.о (
поздний срок окончания работы tп.о (
tр.н ( tп.н ( tр.о (i - j) =
Для всех работ критического пути
tр.н (i - j) = tп.н (i - j) и tр.о (i - j) = tп.о (i - j)
так как для всех событий этого пути tp = tп.
Во всех случаях когда в сети имеется несколько путей от исходного до
завершающего события некритические пути располагают резервами времени.
Резервом времени пути R (L) называется разность между продолжительностью
критического пути t (Lкр) и продолжительностью данного пути t (L):
R (L) = t (Lкр) – t (L).
Резерв пути показывает насколько можно задержать выполнение работ
лежащих на этом пути без ущерба выполнения всего комплекса. Чем короче
путь тем большим резервом времени он обладает. Любая из работ пути на
участке не совпадающем с критическим путем обладает резервом времени.
Различают полный и свободный резерв времени работы.
Полный резерв времени работы Rп (i - j) равен разности между поздним и
ранним сроками наступления события за вычетом продолжительности этой
Rп (i - j) = tпj - tрi - t(i - j) = tп.н (i - j) - tр.н (i - j) = tп.o (i -
Полный резерв времени работы показывает насколько может быть увеличена
продолжительность этой работы или отсрочено ее начало чтобы
продолжительность проходящего через нее максимального пути не превысила
продолжительности критического. Однако сумма полных резервов работ какого-
либо пути может не соответствовать резерву данного пути.
Свободный резерв времени работы Rc (i - j) равен разности между ранними
сроками наступления событий j и i за вычетом продолжительности работы (i —
Rc (i - j) = tрj - tрi - t(i - j) = tрj - tр.о (i - j).
Свободный резерв образуется у работ непосредственно предшествующих
событиям у которых пересекаются пути различной продолжительности.
Свободный резерв времени работы определяет величину резервов времени
работ сети образующихся в том случае если в качестве плановых сроков
начала выполнения всех работ приняты ранние сроки наступления событий. Он
является независимым резервом так как его использование на одной из работ
не меняет величины свободных резервов времени остальных работ и показывает
насколько можно задержать выполнение или отсрочить начало данной работы не
меняя ранних сроков начала последующих работ. Сумма свободных резервов
времени всех работ лежащих на каком-либо пути равна резерву этого пути.
Все события лежащие не на критическом пути имеют резерв времени
наступления события Ri равный разности между поздним и ранним сроками
наступления этого события:
Резерв времени наступления событий показывает на какой предельно
допустимый срок можно задержать наступление этого события без ущерба
выполнения всего комплекса.
Оценка времени выполнения работ. Нормативы времени или прошлый опыт
используются для оценки продолжительности выполнения отдельных работ. Если
такие нормативы отсутствуют то используются вероятностные оценки
продолжительности каждой работы: минимальная максимальная и наиболее
Минимальная (оптимистическая) продолжительность работы tmin. – оценка
продолжительности работы в предположении наиболее благоприятного стечения
Максимальная (пессимистическая) продолжительность работы tmax – оценка
при крайне неудачном стечении обстоятельств.
Наиболее вероятная оценка продолжительности работы tн.в. – при наиболее
часто встречающихся условиях выполнения работы.
На основании вероятностных оценок продолжительности работ их величины
усредняются и вероятностная сеть рассматривается как детерминирования.
Определяются ожидаемые (средние) значения продолжительности работ tож.
Оценивается также дисперсия 2(t) т. е. среднее значение квадрата
отклонения продолжительности работ от ее ожидаемого значения.
Можно пользоваться двумя и тремя оценками продолжительности каждой
работы которые дает ответственный исполнитель.
tож = 3 tmin. - 2 tma 2(t) = (tmax - tmin. 5)2 .
tож = tmin. + 4tн.в. + tma 2(t) = (tmax - tmin. 6)2 .
После детерминирования сети приступают к расчету основных временных
параметров сетевого графика: продолжительности и резервов времени путей;
ранних и поздних сроков наступления событий; сроков начала и окончания
работ; резервов времени событий и работ. Данные расчетов заносят в таблицу
которая состоит из 7 — 9 вертикальных граф (см. табл. 3.5; 3.2). После
заполнения производится анализ таблицы — выявляются работы с одинаковыми
значениями раннего и позднего начала а также ран него и позднего
окончания. Такие работы являются как правило критическими и их следует
Резервы времени работ записываются в графы 6 и 8 (табл. 3.5; 3.2). В
данном случае свободные резервы времени работ определяются как разность
соответствующих данной работе значений ранних сроков наступления
последующего и предшествующего событий (графы 5 и 4) и продолжительности
самой работы (графа 3).
Этот метод расчета называется табличным.
Кроме табличного метода определение всех рабочих параметров сети со
сравнительно небольшим количеством событий может выполняться
непосредственно на самом графике по многосекторному способу расчета.
Например при четырехсекторном способе до начала расчета сетевой график
вычерчивают с увеличенными кружками. Каждый кружок-событие делится двумя
диаметрами на четыре сектора. В верхнем секторе указывается номер события
в левом — наиболее раннее начало работ выходящих из данного события
(ранний срок наступления события) в правом — минимальное значение наиболее
позднего начала одной из этих работ которое одновременно отражает и
позднее окончание всех работ входящих в данное событие (поздний срок
наступления события). Нижний сектор используется для дополнительной
информации. В нем может указываться резерв времени данного события дата
раннего начала работ или номер события через которое проходит максимальный
путь к данному событию.
Расчет параметров сети осуществляется следующим образом.
При движении слева направо от исходного к завершающему событию
заполняются только левые секторы причем за раннее начало принимается
наибольшее значение суммарного времени из всех путей ведущих к данному
Определение поздних сроков наступления событий ведется строго в обратном
направлении — от завершающего к исходному событию. Исходя из того что
любая разработка должна быть закончена в кратчайший срок поздний срок
наступления завершающего события принимают равным его раннему сроку
наступления и записывают в правый сектор. После этого начинают рассчитывать
поздние сроки наступления всех остальных событий ходом справа налево. В
правый сектор предшествующего события записывается минимальное значение
разности поздним сроком наступления одного из последующих событий и
продолжительностью работы соединяющей это событие с предшествующим.
Окончив расчеты для всего сетевого графика и заполнив соответствующие
секторы отыскивают события с одинаковыми числовыми значениями левого и
правого секторов. Такие события и соединяющие их работы лежат на
критическом пути который обозначается жирной или двойными линиями.
Расчет резервов времени событий и работ выполняется по следующему
Для определения резерва времени события Ri следует из числового значения
правого сектора вычесть числовое значение левого сектора данного события.
Для определения полного резерва времени работы Rп(i - j) следует из
числового значения правого сектора последующего события в которое данная
(i - j) - я работа входит вычесть числовое значение левого сектора
предшествующего i - го события из которого данная работа выходит и
продолжительность самой (i - j) - й работы.
Для определения свободного резерва времени работы Rc (i - j) следует из
числового значения левого сектора последующего события в которое данная
работа входит вычесть числовое значение левого сектора предшествующего i -
го события из которого данная работа выходит и продолжительность самой (i
- j) - й работы соединяющей эти события.
Значения полных и свободных резервов времени работ обычно записывают над
стрелками или под ними в виде дроби причем в числителе дроби проставляют
полный а в знаменателе — свободный резерв времени.
4 АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ СЕТЕВОЙ МОДЕЛИ
После расчета параметров сетевого графика приступают к всестороннему
анализу созданного сетевого графика и предпринимаются меры для его
оптимизации. Конечная цель этих работ — приведение сетевого графика в
соответствие с заданными сроками разработки и возможность сокращения этих
Оптимизация сетевого графика представляет собой процесс улучшения
организации выполнения комплекса работ с учетом установленного срока и
использования имеющихся ресурсов за счет: а) перераспределения ресурсов
как временных (использование резервов времени) так и материальных
энергетических и трудовых; б) интенсификации выполнения работ критического
пути (дополнительное количество исполнителей и оборудования материальное
стимулирование); в) параллельного выполнения работ критического пути; г)
изменений в характере комплекса работ.
Оптимизация сетевого графика в зависимости от полноты решаемых задач
может быть условно разделена на частную и комплексную.
Видами частной оптимизации являются: минимизация времени выполнения
разработки при заданной ее стоимости; минимизация потребляемых
(используемых одновременно) ресурсов; минимизация стоимости всего комплекса
работ при заданном времени выполнения проекта.
Комплексная оптимизация сетевого графика — это нахождение оптимума в
соотношениях величин затрат и сроков выполнения проекта в зависимости от
конкретных целей ставящихся при ее реализации. В зависимости от
народнохозяйственной значимости и степени срочности выполняемого комплекса
работ в одних случаях целесообразно значительное превышение затрат по
сравнению с нормальными в целях сокращения сроков в других — превалирующей
будет экономия затрат но с некоторым увеличением сроков разработки.
При минимизации времени выполнения работ (оптимизация по критерию время)
общий срок выполнения разработки следует сокращать в первую очередь за счет
изменения продолжительности критических работ. Этот шаг не связан с
изменением топологии сети она не вычерчивается заново меняются лишь
Рассмотрим оптимизацию графика по критерию время.
Используя исходные данные табл. 3.2 сшиваем сеть (сетевой график) (рис.
Анализ сетевого графика показывает что данная сетевая модель содержит
путей от исходного до завершающего события.
Исследуя каждый путь начиная с верхнего определяем их
Исходные данные для построения сетевого графика организации работ при
исследовании детали "вал шлицевой".
№ п.п. Наименование работ. Коды Дни
Обзор и изучение литературы. 0 – 1 5.
Формирование нового метода расчета 1 – 2 2.
(пересчет вместо ручного
Составление нового алгоритма на ЭВМ. 2 – 3 3
Составление нового способа расчета того 3 – 4 4.
или иного параметра.
Исследование построения модели цилиндра. 4 – 5 10.
Исследование построения модели тора. 4 – 6 5.
Исследование построения модели конуса. 4 – 7 5.
Исследование построения модели 4 – 8 10.
Продолжение таблицы 3.2.
Исследование построения детали "вал 5 – 9 10.
шлицевой" на основании построения модели
Исследование построения детали "вал 6 – 10.3.
Исследование построения детали "вал 7 – 11.5
Исследование построения детали "вал 8 – 12 8.
Составление таблиц для определения 9 – 13 5.
технологических баз на каждую операцию. 10 - 13
Предложение по совершенствованию форм и 13 - 145.
методов организации производства.
Составление требований по безопасности 14 - 155.
Данные по продолжительности всех путей сети представлены в табл. 3.3 в
которой критический и подкритический пути выделены жирным шрифтом.
На графике (рис. 3.1) критический путь изображен сплошными жирными
Из анализа продолжительности работ на всех путях графика видно что
подчеркнутый путь № 1 является критическим (0123459131415.) путь
№ 4 (01234812131415.) — подкритическим остальные пути данного
графика будут ненапряженными и их работы могут обладать резервами времени.
Продолжительность путей сетевого графика
№ События. Продолжительн
Однако целесообразно использовать резерв времени только тех работ
которые лежат на путях с продолжительностью меньшей оптимального значения.
Оптимальная продолжительность выполнения работ всего комплекса по данному
сетевому графику соответствует среднему значению продолжительностей его
Lср. = [pic] m = 172 4 = 43 дн.
Расчет временных параметров сетевого графика выполненный по табличному
методу представлен в табл. 3.4.
Параметры работ сетевого графика
№ Коды ПродоРаннийПозднийРанний ПозднийПолный Ранний
п.п.работ лжитесрок срок срок срок резерв срок
t(i - льноснаступнаступлокончанокончанвремени наступ
j). ть ления ения ия ия работы ления
работсобытисобытиясобытиясобытияRп(i-j). событи
t(i- tрн(i-tп.н(i-j) tп.о(i- tрj.
Анализ табл. 3.5. показывает что из 6 ненапряженных имеющих полный
резерв времени работ данного сетевого графика свободным резервом который
мы можем использовать не нарушая ранних сроков начала последующих работ
обладают только 6 работ. Следовательно за счет этих 6 работ мы и будем
проводить оптимизацию.
Оптимизация сетевого графика заключается в том чтобы используя резервы
ресурсов времени ненапряженных работ представленных в табл. 3.5 и
перераспределяя их между критическими работами сократить продолжительность
критического и подкритических путей до оптимального или близкого ему
значения. Оптимизированный сетевой график представлен на рис.3.2.
При этом используем не весь свободный резерв времени работ а только его
часть увеличивающую продолжительность пути которому принадлежит данная
работа до значений не превышающих оптимального. Оптимизируем
продолжительность выполнения работ и приводим их к среднему значению
продолжительности путей Lср. = 43дн. Продолжительность оптимизированных
путей сетевого графика представлена в таблице 3.6.
Продолжительность оптимизированных путей сетевого графика
Расчет оптимизированных временных параметров сетевого графика
выполненный по табличному методу представлен в табл. 3.7.
t(i - j). Продолжительность работы
t(i- j). Ранний срок наступления события
tрн(i-j) = tрi. Поздний срок наступления события
tп.н(i-j) = tпj. Ранний срок окончания события
tр.о(i-j) Поздний срок окончания события
tп.о(i-j) Полный резерв времени работы
Rп(i-j). Ранний срок наступления события
tрj. Свободный резерв времени работы
Rс(i-j). Резерв времени событий
Rj. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 0 – 1 5 0 0 5 5 0 5
0 2 1 – 2 2 5 5 7 7 0 7 0 0 3 2 – 3 3 7 7 10 10
10 0 0 4 3 – 4 4 10 10 14 14 0 14 0 0 5 4 – 5 7 14
21 21 0 21 0 0 6 5 – 9 7 21 21 28 28 0 28 0 0 7
– 13 5 28 28 33 33 0 33 0 0 8 13 –14 5 33 33 38 38 0
0 0 9 14 – 15 5 38 38 43 43 0 43 0 0 10 4 – 6 5 14
19 19 0 19 0 0 11 6 – 10 9 19 19 28 28 0 28 0 0
10 – 13 5 28 28 33 33 0 33 0 0 13 4 – 7 5 14 14 19
0 19 0 0 14 7 – 11 9 19 19 28 28 0 28 0 0 15 11 –
5 28 28 33 33 0 33 0 0 16 4 – 8 10 14 14 24 24 0 24
0 17 8 – 12 4 24 24 28 28 0 28 0 0 18 12 – 13 5 28
На практике естественно не всегда удается достичь достаточно хороших
результатов при реализации этого плана-графика. Однако оптимизируя график
рекомендуется добиться максимальных результатов при перераспределении сил и
средств с одного пути на другой. Наиболее ощутимые результаты могут быть
достигнуты в том случае когда оптимизация осуществляется с помощью
специалистов. Для этого специалисты должны творчески решать вопросы
перераспределения сил средств и времени с одного комплекса проводимых
работ на другой (с одного пути в сетевом графике на другой); иногда
приходится планировать ведение работ так что определенное оборудование
(машины) некоторое количество дней используется на одной работе а затем
его переводят на другую либо одну бригаду рабочих могут разделить и
использовать на разных работах либо даже один инженер несколько дней может
работать на одной работе а потом будет переведен на другую и т. д.
Общий результат таков: если планировать работы с применением сетевого
графика то весь комплекс работ будет выполнен не за 49 дней а всего лишь
за 43 дней т. е. на 6 дней раньше.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Справочник металлиста. В 5-ти томах Т-3 Под ред. В. С. Владиславлева.
М. : МАШГИЗ 1959 - 560 с.
Добрыднев И. С. Курсовое проектирование по предмету (Технология
машиностроения(. : Учебное пособие для техникумов по
специальности(Обработка металлов резанием(. М. : Машиностроение 1985 -
Колесов И.М. Основы технологии машиностроения. – 2 – е. изд. испр. М.:
Высшая школа 1999 - 591 с.
Гардан И. Люка М. Машинная графика и автоматизация конструирования. –
Пер. с франц. – М.: Мир 1987 - 272 с.
Обработка металлов резанием. : Справочник технолога .Под ред. А. А.
Панова. М. : Машиностроение 1988 - 736 с.
Старостин В. Г. Лелюхин В. Е. Формализация проектирование процессов
обработки резанием. – М.: Машиностроение 1986 - 136 с.
Станочные приспособления. : Справочник в 2-х томах. Ред. совет. : П.
Н. Вардашкин и др. М. : Машиностроение 1984 Т-1 Под ред. П. Н.
Вардашкина В. В. Данилевского. 1984 - 592 с.
Справочник технолога машиностроителя. В 2-х томах. Т-2. : Под ред. А.
Г. Касиловой и Р. К. Мещерякова изд. 4-е перераб и доп. М. :
Машиностроение 1985 - 496 с.
С. П. Кудаев. Методические указания по оформлению операционных эскизов
и эскизов наладки операций механической обработки в курсовых и дипломных
Н. Вардашкин и др. М. : Машиностроение 1984 Т-2 Под ред. П. Н.
Вардашкина В. В. Данилевского. 1984 - 646 с.
Базров Б. М. Расчет точности машин на ЭВМ. М.: Машиностроение 1984 -
Справочник технолога машиностроителя. В 2-х томах. Т-1. : Под ред. А.
Машиностроение 1985 - 656 с.
Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник 7-
е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение 1979 - 303 с.
Справочник металлиста. : Под ред. А. Н. Малова изд. 3-е перераб. М.
: Машиностроение Т-3 1997 - 720 с.
Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Под ред. А. Ф.
Горбацевича. Минск. : Высшая школа 1975 - 288 с.
Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. – 3 – е. изд. М.:
Машиностроение 1969 - 358 с.
Ковшов А. Н. Технология машиностроения. : Учебник для студентов
машиностроительных специальных вузов. М. : Машиностроение 1987 - 330
ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные допуски припуски и
Организация планирование и управление предприятием массового
машиностроения: Учеб. пособ. Под ред. Б. В. Власова – М: Высшая школа. 1985
Коробкин В. И. Передельский Л. В. Экология. – Ростов н Д: изд. – во
Феникс 2000 - 576 с.
Охрана окружающей среды: Под ред. С. В. Белого 2 – е изд. испр. и
доп. – М.: Высшая школа 1991 - 319 с.

зад-6.frw

Раздел Режущий инструмент 1.DOC

Исходные данные: материал твердость и размеры детали допуски на размеры
ше-роховатость обрабатываемых поверхностей режимы резания.
Выбор геометрических параметров: α γ
Определение конструктивных размеров: d da и др.
Определение профиля резца.
Анализ геометрических параметров αi γi в зависимости от положения точки
на профиле и угле в плане φi.
Анализ точности обработки.
Выполнение рабочего чертежа резца шаблона и контр-шаблона для профиля.
По таблице в зависимости от обрабатываемого материала назначаем γ=150
=α+γ=25°;R2=R6=R1=50мм
Алгоритм расчета: т=r1s
т = 17 5*sin 15° = 1 75 02588 = 4 529 мм
М4Р4 = 255 cos1023° = 255*0.9841 = 25.0946мм;
= 175 cos15° + 50 cos 25° =175* 09659 + 50* 09063 = 622183мм;
Р4 N 4 = 622183 - 250946 = 371 237 мм;
Н = 50 cos250 = 211309 мм;
Tg4 =211309371237 = 05692; 4 = 29650;
R4 = 211309sin29650=21130904947=4271мм.
Криволинейные участки профиля резца в его осевом сечении заменяют
аппроксимирующими дуговыми с целью упрощения изготовления резца.
Переточка фасонных резцов осуществляется по передней поверхности.
При проектировании червячных колес тип основного червяка и его угол
профиля должны соответствовать типу и углу профиля исходной рейки червячной
передачи (кон-валютной архимедовой или эвольвентной).
Наружный диаметр червячной фрезы должен быть больше наружного диаметра
на величину удвоенных радиального зазора и величины h учитывающую
уменьшение диаметра фрезы при переточке.
Толщина зуба фрезы делается больше половины шага зубьев в нормальном
сечении на величину ΔS учитывающую уменьшение диаметра фрезы при
Высота головки зуба фрезы ha0=m(1+C) +Δh
где С - коэффициент радиального зазора и Δh - величина учитывающая
Величина затылования рассчитывается по формуле:
αв = 10 —12° - величина заднего угла на вершине зуба фрезы. Величина
заднего угла на боковой режущей кромке зуба фрезы определяется по формуле:
где rх - произвольный диаметр фрезы
αв - величина заднего угла на вершине зуба
α - угол профиля червячной фрезы.
Длина фрезы выбирается равной длине червяка.
Для образования задних углов на боковых режущих кромках червячной
фрезы зубья ее затылуют. Вследствие этого углы подъема винтовой линии на
левой и правой боковых поверхностях будут отличаться от угла профиля
червяка. Углы профиля для левой и правой боковых поверхностей червячной
фрезы рассчитываются по формуле:
где α - угол профиля червяка К - величина затылования фрезы[pic]
da0-наружний диаметр фрезы [pic]
z - число зубьев фрезы
Рк - шаг винтовой стружечной канавки который рассчитывается по
- угол подъема винтовой линии на среднем расчетном диаметре фрезы
Червячные зуборезные фрезы делают из быстрорежущих сталей. В настоящее
время наиболее распространенной сталью является Р6М5.
Химсостав стали: С = 09 % W = 6 % Мn = 5 %. Сr = 4 % V = 2 %.
При термообработке нагрев до температуры 1140 - 1160°. Охлаждение - в
масле или в водной среде трехкратный отпуск при температуре 550°С с
выдержкой по 1 часу и медленное охлаждение.
Условия обработки являются жесткими так как отношение длины
обрабатываемой детали к ее диаметру равно 12 что значительно меньше 6.
Для жестких условий обработки можно принять φ = 45° и φ1 = 15°. Форма
пластины определяется но числу граней п в соответствии с формулой
Для данных условий п = 6. Поэтому следует выбирать сменную многогранную
пластину (СМИ) правильной шестигранной формы с отверстием и
стружколомающими ка-навками по ГОСТ 19068-80 для проходного резца.
Геометрические параметры пластины: задний угол α =0 о
передний угол γ = 20 о ширина фаски f = 02мм.
Положение опорной поверхности для СМП на державке резца определяется
двумя утрами: и . Угол определяет наклон (поворот) опорной поверхности
СМП по от-ношению к основной поверхности резца а угол - расположение
относительно главной режущей кромки плоскости поворота пластины.
Угол обычно определяется из выражения
Угол = 180(n – 2) n. Для данного случая =60°. Так как α=α1
поворота в данном случае проходит по биссектрисе угла при вершине и угол
МОЖНО определить как половину угла между сторонами многогранника . Угол
наклона определяется по формуле tg = tgαsin.
Он ранен в данном случае 7°.
Первым требованием предъявляемым к технологическому процессу
является обеспечение его устойчивости. Под устойчивостью технологического
процесса понимается создание таких условий обработки изделий при которых
на всех операциях выдержива-юфя заданные размеры с установленными
допусками в течение весьма длительного времени. Такая устойчивость
достигается правильным выбором методов обработки и их последовательности
технологических баз инструментов и приспособлений.
Достоверным способом определения устойчивости отдельных операций
технологического процесса является применение математико-статических
методов исследования. На основании данных исследования можно судить о
степени рассеивания размеров а также cвоевременно принимать меры для
восстановления нормального течения процесса.
Вторым весьма важным требованием является технологическая необходимость
установления на отдельных операциях в зависимости от заданной точности
размеров и биения предварительной и окончательной обработки.
Третье требование предъявляемое к технологическому процессу
изготовления режущего инструмента заключается в том чтобы обеспечить
получение изделий до термической обработки (закалки) с такой точностью
размеров формы и биением (радиальным осевым по профилю) при которых
было бы возможно снятие минимальных припусков при шлифовании и затачивании.
Невыполнение этого требования приводит к большим трудностям на последних
технологических этапах (шлифование и затачивание) и значительному браку
Процесс шлифования и затачивания любых поверхностей режущего
инструмента а в особенности режущих предусматривает снятие минимального и
равномерно распределенного припуска по всей поверхности.
Резьбообразующие инструменты.
Для образования резьбы применяют инструменты режущие и образующие
резьбу методами пластической деформации - выдавливающие и накатные.
Режущие инструменты - резцы гребенки метчики плашки фрезы
резьбонарезные головки и шлифовальные круги.
Инструменты выдавливающие - бесстружечные метчики и сборные
выдавливающие плашки.
Инструменты накатные - резьбонакатные плашки и ролики резьбонакатные
Для образования внутренней резьбы применяют метчики для наружной -
плашки и резьбонакатные плашки ролики головки. Другие указанные виды
инструментов могут быть использованы для образования и наружной и
Наибольшее применение для нарезания внутренней резьбы имеют метчики
щие). Образование резьбы производится при сложном (винтообразном) движении
щих кромок - продольной подаче и одновременном вращении относительно оси
при этом происходит образование резьбы путем срезания соответствующих слоев
режущими кромками режущей части метчика.
Основные конструктивные элементы метчика: 1) режущая (заборная) часть
) калибрующая часть 3) хвостовик с элементами крепления 4 и 5) - зуб 6)
- стружечные канавки и их направление геометрические параметры режущей и
калибрующей частей профиль резьбы метчиков и ее размеры - диаметральные
Режущая часть предназначена для срезания материала по всему контуру
образуемой резьбы; калибрующая часть - для окончательного формирования
профиля резьбы (первым калибрующим витком) направление и подача -
самозатягивания метчика по образованным ниткам резьбы заготовки (гайки) и
является запасом для режущей части при переточке последние витки режущей
части смещаются на первые витки калибрующей части. Хвостовик служит для
крепления метчика и передачи крутящего момента от шпинделя станка или
воротка (при ручном нарезании).
Режущие кромки режущей части в большинстве оформляют для образования
резьбы ПО генераторной схеме резания: средний и внутренний диаметры
остаются одной величи-ны на всей длине метчика наружная поверхность
образуется по конусу с углом φ. Срезание стружки каждым зубом
осуществляется одной наружной режущей кромкой или при Профильной схеме
резания. Срезание стружки осуществляется тремя режущими кромками -
наружной и двумя боковыми. У этих метчиков по длине заборной части
изменяется не только наружный но и средний и внутренний диаметры длина
заборной части угол φ и число зубьев z(стружечных канавок) влияют на
толщину «а» срезаемого слоя каждым лезвием при генераторной схеме
Длину режущей части принимают в зависимости от назначения метчика его
тина (машинный гаечный) и от вида отверстия глухое сквозное. Для машинных
метчиков при нарезании резьбы в глухих отверстиях применяют комплекты
метчиков. Состоящие из 2 - 3 штук отличающиеся длиной режущей части и
диаметральными размерами резьбы.
На зубьях метчика образуют передние и задние углы. Передний угол на
калибрующей частях принимают одинаковыми в зависимости от обрабатываемого
риала заготовки γ = 5 30. Угол γ изменяется по высоте профиля ( по длине
Задний угол образуется обычно только на режущей части путем затылования(α
Режущие кромки калибрующей части по форме и размерам соответствуют
размерам витков нарезаемой резьбы с учетом допусков на изготовление
диаметральных размеров резьбы допусков на изготовление резьбы метчика его
износ в процессе эксплуатации.
Определение радиуса точки М
rM = ra - r + r sinφ = 50 - 20 + 20sin 15 = 45176
Определение значения заднего угла в точке М в радиальном сечении
(перпендикулярном оси фрезы)
TgαM’ = tgαM sinφ = tg2osin15o = 01349
Определение значения заднего угла в точке А
TgαA=(rMrA)*tgαM’=0101588; αA=58o
позиции 2 и 3 могут быть соединены. Величина затылования К =
Округляем К до ближайшего большего значения из стандартного ряда.
Резьбонарезные резцы. Расчет профиля резца. Основные типы
резьбонарезных резцов:
- стержневые призматические круглые
- однопрофильные многопрофильные
- цельные составные сборные
- черновые чистовые.
Выбор типа зависит от размеров профиля вида резьбы материала резца
типа производства модели (типа) станка.
Высота профиля резца tп плоскости передней грани зависит от переднего
Высоты h3 профиля резьбы и наружного радиуса r детали:
Абсциссы точек у основания профиля Zn = Z±Py(γ-γ1)
где Ру - параметр винтовой поверхности γ1 - можно найти:
Верхний знак «+» берется для правой стороны профиля нижний для
левой. Для заданных условий обработки (большая глубина резания I = 6
мм материал заготовки - чугун) следует для торцовой фрезы
использовать марку ВК8.
Фреза изготовлена по техническим требованиям удовлетворяющим классу В
Данная фреза может обеспечить 9 степень точности нарезаемого колеса.
Для крепления МСП на резцах используются следующие основные схемы
поворотным элементом (рычагом качающимся шрифтом); винтом с
конической головкой; клином прихватом и др.
Форма паза в которую крепится пластины. Может быть различной. В
частности ис-пользуется паз обеспечивающий прижим пластины по плоскости и
по одной боковой поверхности. а также паз с базированием пластины по
плоскости и двум боковым поверхностям. Последний (закрытый) паз
обеспечивает более жесткое крепление что дает возмож-ность использовать
резец на более тяжелых режимах. Выбор схемы и конструкции креп-ления
зависит от назначения резца (режимов формы детали) и должен учитывать
требования технологичности и удобства в эксплуатации. Для лучшего
базирования МСП при-меняют подкладки между корпусом резца и МСП. Это
облегчает изготовление державки. Для заданных геометрических параметров
резца параметры установки в державке рассчи-тываются:
n = 360(φ+φ1) = 360(75+15) = 4
= 180(n – 2) n = 180(4-2)4 =90o
tg = tgα sin (tgα1+tgα cos) = tg10o tg10o = 1
tg = tgα sin = tg10osin45o=01763270707107=0249364
Для обточки профилей с углами наклона φn до 45o применяют резцы для
контурного точения с трехгранными сменными твердосплавными пластинами
(СМИ) с главным углом в плане φ = 63o по ГОСТ 20872-80 тип 4.
Необходимая длина l режущей кромки СМП определяется при контурном
точении глубиной резания t и действительным углом в плане φд получающимся
тура по формуле l = (15 2)t sinφд
Для данного случая φд =φ — φn = 63 — 45=18°.
l = 145 —193мм. Поскольку размеры СМП стандартизованы нужно выбрать
ближайшие по ГОСТ 19046-80 значение l = 22.0мм.
Размеры державки обычно выбирают из условия прочности и жесткости
резца в зависимости от площади срезаемого слоя. При обработке заготовок до
0 мм используют подачи не более 12 ммоб что для припуска в 3 мм дает
максимальную площадь сечения срезаемого слоя 36 мм. Для таких площадей
пригодны державки с размерами поперечных сечений свыше 2020 мм. Для
лучшего закрепления СМП имеющей длину режущих кромок 22 мм следует
использовать державку с сечением 25x25 мм. Длина равна 150 мм.
Для крепления контурных резцов на станке 16К20Т1 используют удлиненные
резцедержатели с цилиндрическим хвостовиком и с открытым пазом (по ОСТ2У16-
-78) обеспечивающие возможность подхода резца при обработке ко всем
точкам профиля детали. Резцедержатель с закрепленным в нем резцом образует
сменный инструментальный блок.
Основные размеры СМП выбираются в зависимости от длины ее режущей
кромки. По ГОСТ 19046-80 для заданных условий обработки следует применять
пластину правильной трехгранной формы (Т) с нулевым задним углом (N) с
точностью М с отверстием и стружколомающими канавками на одной стороне
(М). Толщина пластины 476 мм радиус при вершине 08 мм материал - Т14К8.
Обозначение пластины по ГОСТ 19042-80-ТNММ-220408.
Для точного базирования и бесподналадочной замены СМП нужно (в отличие
от рекомендуемого стандартом крепления клином) использовать способ
крепления с базированием СМП на жесткую опору державки (например с помощью
косой тяги) и применять пластины более высокой точности (например С).
Получение правильной формы винтовой канавки детали зависит от
правильной установки дисковой фрезы относительно оси заготовки. Установку
фрезы относительно заготовки производят по установочному шаблону. На
котором имеется риска определяющая точку скрещивания осей фрезы и
заготовки. Положение риски на шаблоне определяется расчетным путем и
характеризуется величиной расстояния ее от торца фрезы. Риска на шаблоне
совмещается с риской на заготовке проведенной в вертикальной осевой
плоскости. К установленному шаблону подводится фреза до совпадения их
профилей. Стол станка разворачивают под углом скрещивания осей фрезы и
Выделяют три основных формы зубьев острозаточенных фрез.
Для острозаточенных цельных фрез (рис. а) угол = 47 — 52°.
Для фрез с крупным зубом принимают форму зуба (рис. б) что
обеспечивает выполнение тяжелых работ = 60 - 65°. Фрезы ( рис. в) имеют
зуб с равной прочностью. Его спинка оформлена по дуге окружности с
R (03 – 045)da α1=α + (10 15o) f = 1 2 мм
Углы и связаны следующей зависимостью: = – где = 360z
H = (03 045)daz r = (04 075)Н
а) повышение режимов резания в 3 - 4 раза;
б) повышение стойкости фрез в 2 - 6 раз;
в) большая острота режущего лезвия;
г) получение поверхности детали с меньшей величиной шероховатости;
д) большее число зубьев;
е) большее число переточек.
При обработке прямолинейных канавок на детали профиль зуба дисковой
остроза-точенной фрезы в осевом сечении совпадает с профилем канавки детали
в сечении перпендикулярном направлению подачи фрезы т.е. фреза работает
методом копирования.
Оформление зуба фрезы осуществляется следующим образом. Профиль зуба
жит участок в виде дуги окружности радиусом R = 8 мм с высотой 65 мм.
мальные значения углов профиля фрезы будут 10°. Исходя из благоприятных
Эксплуатации фрез эти углы должны быть не менее 2 - З° поэтому данная
ляться работоспособной. Из граничных точек профиля т.е. из конечных точек
ружности проводятся касательные к профилю на длине 1 5 - 2 мм что
на переточку и отсутствие заусенцев на деталь (3). '
Число зубьев острозаточенной фрезы является наиболее важным фактором
характеризующим работу фрезы: с увеличением z увеличивается
производительность. Число зубьев зависит от а) объема канавок между ними
для размещения стружки; б) отсутствие подрезания смежных зубьев при заточке
по задней поверхности шлифовальным кругом; в) количество переточек и
достаточной прочности зуба ; г) наружного диаметра.
Число зубьев цельных фасонных острозаточенных фрез определяется как
где da - наружный диаметр фрезы (12).
Графическое построение приведено в следующей последовательности:
профиль зуба фрезы; угол равный 360z; угол впадины =60° или 75°; выбор
точек на профиле; определение глубины впадины; радиус закругления ρ;
нормальное сечение к профилю; определение формы впадины.
Определение формы впадины между зубьев необходимо для получения
постоянства ширины ленточки на задней поверхности при фрезеровании канавки
между зубьями фрезы.
По конструкции резьбонарезные головки подразделяют на следующие типы:
по расположению плашек относительно детали - радиальные и тангенциальные;
по кинематике движения - вращающиеся и не вращающиеся; по виду
обрабатываемой резьбы - для обработки наружных резьб и для обработки
Наибольшее распространение получили самооткрывающиеся головки с
круглыми гребенками которым присваиваются обозначения ДК-5К
(невращающиеся) и 1КА-5КА (вращающиеся). Головка имеет четыре круглые
гребенки I с кольцевой резьбой закрепленные винтами 2 на кулачках 3 (рис.
). Резьба гребенок смещена вдоль оси на величину g2. Установка гребенок
наклонна под углом 1.
В рабочем положении режущая кромка гребенки располагается относительно
центра нарезаемой детали на некотором расстоянии «а» относительно оси
детали. Из-за наличия углов наклона режущей кромки λ переднего угла γ и
угла скоса кулачка 1 превышение «а» является переменной величиной в
каждом сечении гребенки. Поэтому «а» задают в сечении N-N первого полного
витка гребенки и задний угол α в этом сечении определяют по формуле: sinα
где h - смещение центра гребенки относительно оси детали. Длина
l2 - длина калибрующей части.
Угол φ режущей части принимают равным 20о.
Накатывание резьбы - бесстружечный высокопроизводительный процесс
который в результате пластической деформации улучшает физико-технические
свойства металла ( повышает на 20 - 40%); экономится металл на 10 - 30 %
точность и шероховатость поверхности соответствует резьбошлифованию.
Накатывание головками производят с одним из трех видов подач; с осевой
подачей аксиальными головками с тангенциальной подачей тангенциальными
головками с радиальным внедрением витков - радиальными головками.
Наибольшее распространение получили аксиальные головки (раскрывающиеся)
типа ВНГН обрабатывающие резьбу в диапазоне М4 - М52 с шагом Р = 075 - 5
мм и трапецеидальную в диапазоне 26-48 мм. Схема процесса представлена на
рис. а. Аксиальные головки типа ВНГН могут работать как вращающиеся и
невращающиеся. Ролики имеют кольцевую резьбу смещены по оси на величину
g2 . Ролики установлены наклонно.
Тангенциальную головку (рис.б) применяют на станках токарной группы
для накатывания коротких резьб на жестких заготовках. Длина резьбы
ограничивается шириной накатных роликов. Вращение роликов осуществляется от
вращающейся заготовки. Окончание накатывания происходит тогда когда ось
заготовки окажется между осями роликов. Промышленность выпускает
тангенциальные головки ТНГВ ТНГС-1 ТНГС-2 для накатывания резьб диаметром
-6 6-20 24-52 соответственно.
Промышленностью выпускается также нарезные самораскрывающиеся головки
для обработки внутренних резьб модели РНГВ в диапазоне диаметров 36-130 и
Рмах = 3 мм. Головка может быть настроена на необходимую длину обработки
диаметр обработки регулируется в конце нарезания. Плоские гребенки
автоматически сводятся что позволяет вывести ее из отверстия без
Резьбонарезные и резьбонакатные головки предпочтительны для
автоматизированного производства так как работают в режиме
самозатягивания и не требуют вывинчивания. Они обеспечивают высокую
производительность осуществляют формообразование за один рабочий ход
раскрываясь в конце рабочего хода легко выводятся с обработанной детали.
Кроме того накатные головки имеют высокую стойкость и не образуют
стружки что повышает надежность автоматизированного процесса.
Образование прямых зубьев (канавок) на цилиндрической части рабочей
поверхности инструментов характеризуются тем. Что профиль канавки и
профиль канавочной фре-зы совпадает. Величина переднего угла
обеспечивается соответствующим смещением «в».
Образование зубьев на конической рабочей поверхности характеризуется
тем что с целью обеспечения постоянства величины «f» по всей длине режущей
кромки необходимо выбрать соответствующий угол дна канавки «» не равный
углу конуса φ1. Построение на рисчнке представляет схему расчета. Глубина
канавки «H» определяется по формле
d = (r acos(φ + ))cosφ - fcos tg
Аналогичный подход используется при определении параметров торцовой
Для образования прямых зубьев на фасонной рабочей поверхности с целью
обеспечения постоянства ширины ленточки «f» по всему профилю необходимо
выполнить переменную глубину канавки по длине режущей кромки а форма дна
канавки при этом определяется по соответствующей методике. Общие принципы
определения формы дна канавок и их глубины аналогичны показанным для
конической рабочей части.
Контроль осуществляют в 2 этапа: 1). Получение первичной информации о
состоянии процесса или объекта. 2) Сопоставление информации с требованиями
по установленным критериям. Таким образом устанавливают несоответствие
предъявленным требованиям.
Контроль в ГАП включает определение качественного вида технического
состояния: исправность работоспособность правильное функционирование.
tm√ 2.t2√49=14; 3. z 4. zi=4914=35 5.
t=lq(zi+01)=49(35+01)=136 6. t=14мм
Шаг из нормализованного ряда.
К титановольфрамовым твердым сплавам относятся марки:ТЗОК4 Т15К6
Т14К8. Т5К10 Т5К12 состоящие из карбитов T
Со~12%; 'с 83%). Имеют красностойкость 850-900°С; в = 1000-1700 МПа НRА
- 92. По сравнению с вольфрамовыми менее теплопроводны. Применяют для
обработки углеродистых и легированных сталей.
Стружкообразование и формообразование.
Стружкоформирование. При резании металлов срезаемые стружки имеют
вид и форму в зависимости от вида обрабатываемого материала режимов
метрических параметров режущих инструментов. По внешнему виду и строению
чают следующие виды стружек: скалывающую сливную и надломную. При
вязких материалов например сталей в большинстве образуется сливная
обработке хрупких материалов например чугунов надлома.
При обработке резанием необходимо обеспечивать хорошие условия
образования и отвода стружки от места ее образования. Это приобретает
особо важное значение при работе многозубых инструментов при
стружкообразовании в ограниченном пространстве обработанной поверхности
заготовки (при протягивании резьбонарезании внутренних резьб сверлении и
зенкеровании и др.). Особо важное значение отвод и удаление стружки
приобретает при автоматизации процесса обработки. Форма стружки должна
быть удобной для транспортировки образовываться в виде отдельных завитков
или спиралей малой длины.
Применяют различные способы стружколомания которые можно разделить на
искусственные и естественные. Естественное стружколомание осуществляется
при соответствующем назначении геометрических параметров режущей части -
углов переднего γ в плане φ и наклона режущей кромки λ режимов обработки
- скорости V подачи S глубине t определенных значениях толщин срезаемых
слоев при определенном материале заготовки. Искусственное
стружкодробление может быть обеспечено применением специальных устройств -
стружколомов в конструкции инструмента препятствующих свободному
движению стружки изменением формы передней поверхности например лунками
на передней поверхности методами кинематического стружкодробления т.е.
прерывания процесса резания или изменения соотношения глубины резания и
подачи. У многозубых инструментов стружка образуется и формируется в
ограниченном пространстве стружечной канавки форма и размеры которых
должны обеспечивать хорошие условия ее формирования и размещения что
учитывается при проектировании инструментов например протяжек.
Твердосплавными резцами обрабатывают стальные детали со скоростью
резания V = 120-300 ммин. с увеличением скорости резания при обработке
пластичных металлов образуется сливная стружка которая опасна для
рабочего мешает наблюдению за процессом обработки может повредить
обработанную поверхность и вообще затруднить процесс обработки. Одним из
способов естественного стружколомания является применение резцов с
отрицательным передним углом γ = - 10 - 15° увеличение главного угла в
плане φ до 60 90° и угла наклона режущей кромки λ= 10 15° что
способствует завиванию и ломанию стружки за счет увеличения ее
деформирования в процессе резания.
Для ломания и завивания стружки делают также на передней поверхности
резцов лунки и уступы.
Угол наклона режущей кромки λ влияет на направление от схода стружки и
упрочнение лезвия инструмента. Его величина должна быть выбрана из условий
требуемого направления схода стружки. При обработке вязких материалов при
отрицательном значении угла λ (режущая кромка ниже вершине) стружка отходит
вперед в направлении подачи S при положительном λ (режущая кромка выше
вершины - стружка отходит назад от режущей кромки в сторону обработанной
поверхности и может ее испортить.
У инструментов для обработки отверстий для отвода стружки делают
Составные конструкции инструментов.
Составной инструмент - режущий инструмент с неразъемными соединениями
его частей; режущая часть изготавливается из инструментального материала а
крепежная - из конструкционной стали.
Применяют различные виды неразъемных соединений. Соединение рабочей
части (из быстрорежущей стали) с хвостовиком. У хвостового инструмента
производят сваркой встык: режущие пластины из инструментального материала
(твердых сплавов сверхтвердых материалов и др.) к корпусу инструмента
припаивают или приклеивают. Неразъемное соединение-крепление режущих
элементов применяют при невозможности сделать разъемное соединение.
Однородные материалы могут соединяться любыми способами: сваркой
пайкой склеиванием и др. У инструментов разнородных и инородных
материалов необходима специальная подготовка поверхности и перед
соединением и дополнительные операции для снижения остаточных напряжений
например при подготовке под пайку пластин твердого сплава и
минералокерамики производят шлифование стыкуемых участков металлизацию
поверхностей неметаллических материалов (минералокерамики сверхтвердых
Сварка - наиболее распространенный вид - электростыковая и сварка трением.
Электростыковая сварка производится на электросварочных машинах при
нагреве материала под действием электрического тока. Электростыковая
сварка с оплавлением производится в следующей последовательности -
подогрев (замыкание и размыкание электрической цепи) оплавление. Осадка
под током осадка без тока. Применяется например при изготовлении
хвостового инструмента для отверстий - сверл зенкеров рабо-чая часть из
быстрорежущей стали соединяется с хвостовиком из поделочной стали Сварные
заготовки помещают в сборник с температурой 680 - 720° подвергают отжигу.
А затем производят снятие выступающего металла на сварном шве.
Сварка трением - осуществляется на специальных машинах. Нагрев
свариваемых за-готовок происходит в результате их трения при этом
механическая энергия непосредст-енно преобразуется в тепло. Одна из
свариваемых заготовок закрепляется в шпинделе станка и вращается а другая
неподвижно закрепляется на продольном суппорте и пере-мещается вдоль оси.
Тепло образуется при относительном вращении и трении торцов за-готовок.
После разогрева вращение выключается. Заготовки поджимаются суппортом и
происходит их соединение. Основное преимущество перед сваркой - уменьшение
расхода свариваемых материалов экономия электроэнергии высокая
производительность. После сварки для снятия напряжений заготовка медленно
остывает в печи или ящике с песком и после подвергается отжигу.
Пайка - применяется для соединений режущей части из твердых сплавов
минерало-керамики и сверхтвердых материалов (композитов) с корпусом из
конструкционной и иногда из быстрорежущей стали. Соединение производится
при помощи припоя - металла или сплава с температурой плавления ниже чем у
спаиваемых материалов.
Значение коэффициента линейного расширения при нагревании у припоя
должно быть промежуточным между значениями этих коэффициентов соединяемых
материалов для уменьшения остаточных напряжений. Для размещения пластин в
корпусах инструментов делают пазы открытые (резцы ножи сборного
инструмента) или полузакрытые (резцы зенкеры фрезы) и более редко
закрытые (ввиду технологических трудностей).
Нагрев заготовок производится индукционно (на установках ТВЧ) в печах
с газовым или электрическим нагревом или контактным способом на
специальных машинах для (электростыковой сварки пламенем газовой горелки и
Клеевые соединения - применяются для крепления трудноспаиваемых и
несвариваеых инструментальных материалов например безвольфрамовых твердых
сплавов керамики и композитов; иногда взамен сварки и пайки заготовок из
стальных материалов. Применяют для инструментов работающих на невысоких
скоростях резания при низких температурах (протяжки развертки и др.). Для
склеивания применяют специальные марки клеев - эпоксидно-фенольные смолы и
др. с теплостойкостью не ниже 250°С.
Виды термической обработки инструментов
Термическая обработка заготовок инструмента делается для получения
необходимый режущих свойств необходимой твердости прочности
красностойкости износостой-косгги и др. и улучшения структуры материала
Предварительная термическая обработка.
Отжиг проводят для снятия внутренних напряжений и понижения твердости.
Подвергаются заготовки получившие неудовлетворительную структуру в
результате сварки ковки штамповки проката. Нагрев до температуру
0 850° выдержка 3-4 часа и медленное охлаждение.
Высокий отпуск производят за счет снижения внутренних напряжений после
механической обработки резанием или проката.
Нормализация проводится для некоторого повышения твердости и частичного
устранения цементной сетки на границах зерен в целях улучшения
обрабатываемости загото-вок например метчиков плашек и др.
Основная термическая обработка - закалка и последующий отпуск
обеспечивают получение требуемых режущих свойств по прочности твердости
теплостойкости и др. Этим требованиям удовлетворяет наличие мартенсита в
Закалка заготовок из быстрорежущих сталей производится в следующей
последовательности - первый подогрев до температуры 300.. .500°С
производится в шахтных печах.
Второй подогрев до температуры 840 860°С или 1050-1100° в
зависимости от размера и вида инструмента марки стали производят в соляной
ванне и окончательный на-грев до 1130 1300°С в соляной ванне и затем
быстрое охлаждение в жидкой среде иногда ступенчатое после отпуска двух-
или трехкратный. Обычно при температуре 550 570°С с выдержкой по одному
часу после каждого нагрева и охлаждение до комнатной температуры.
Структура быстрорежущей стали после закалки состоит из мартенсита
остаточного аустенита и карбидов. Отпуск необходим для превращения
остаточного аустенита и снятия внутренних напряжений и выделения
мелкодисперсных карбидов.
-условие прочности тах [ ]
-допускаемое напряжение [] выбираем из справочника (например
технолога т. 1 )в зависимости от материала оправки.
-максимально действующее напряжение тах определяем по 3 теории
Диаметр d оправки определяем из (1)
Техпроцесс изготовления червячно-модульного инструмента разбивается на 4
Токарно-револьверная обработка. 3.Фрезерование витков и канавок.
Для обработки резанием заготовка должна быть прокована чтобы исключить
раковины включение получить более равномерную структуру материала.
Токарно-револьверная обработка.
Здесь подготавливается база для нарезания и оформления профиля
инструмента являющегося как правило винтовой поверхностью. После обточки
по наружному диаметру сверлить и шлифовать посадочное отверстие - база для
последующей обработки режущего инструмента.
Фрезерование витков и канавок выполняется при относительно-винтовом
движении инструмента и заготовки. Установка РИ и заготовки и его профиль
зависит от базового червяка.
Отделочно-заточная операция. Особенности затылования Образование
задней боковой поверхности червячно-модульного РИ осуществляется либо
резцом либо шлифовальным кругом. В обоих случаях необходимо учитывать
возможность находа затылованного РИ на соседний зуб для чего
рассчитывается например установку и диаметр шлифовального круга.
Особенности шлифовального крута.
Из всех червячно-модульных режущих инструментов только РИ образованные
на базе эвольвентных червяков имеют развертывающуюся на плоскость
эвольвентную винтовую поверхность и потому могут быть прошлифованы
плоскостью фрезы (боковая эвольвентная поверхность).
Червячно-модульный РИ затачивается по передней поверхности. Она
винтовая поэтому во избежании интерференции шлифовального круга и передней
поверхности заточка осуществляется конической поверхностью шлифовального
круга. При этом если РИ на базе архимедова червяка образующей
шлифовального крута выставляется так чтобы она проходила через ось
вращения червячно-модульного РИ.
Расчет (по режущей части)
Шаг t протяжки зависит от:
Sz - подачи па зуб. мм
.А - прпуска на сторону мм
Обычно Sz = 0.04-006 ммзуб
'Тогда число зубьев на режущей части
zp=ASz+(1 2)=15005=31;
Шаг зубьев на режущей части t=lqzp=2531=08
Затем определяем t по tгост
Шаг tp режущих зубьев tp=m√L=2√25=10мм
Исходные данные: а) форма заточки Н - нормальная
б) отношение глубины сверления к диаметру l d 2
в) диапазон НВ 160 - 240
I Условия обработки являются нежесткими так как отношение длины
заготовки к ее диаметру больше 6.
Тип резца определяется углами в плане φ и φ1. Для нежестких условий
обработки рекомендуютея утлы φ = 60 75о φ1= 20 30°. Следует выбрать
проходной резец с φ = 750и φ1 = 20о.
Для снижения себестоимости выполнения операции на станке с ЧПУ резец
должен иметь сборную конструкцию со сменной многогранной режущей
Размеры сечения державки должны обеспечить ее достаточную прочность и
жест-кость. Предварительно высоту державки можно определить размерами
резцедержателя станка (расстояние от оси центров станка до упорной
поверхности резцедержателя) кото-рые учитывают зги условия. Для станка
К20ФЗ это расстояние равно 25 мм. В соответствии со стандартным рядом
сечений державок для резца с СМП его размеры должны быть равны 25*25 мм.
Максимальная допускаемая площадь сечения срезаемого слоя для такой державки
равна 6 кв. мм что значительно больше сечения среза допускаемого по
условиям жесткости (I с. 313). При использовании непосредственного
крепления резца в револьверной головке станка для обработки следует выбрать
резцовую сборную вставку с габаритами 25x25x90 мм с регулировочными
элементами для настройки.
Форма СМП связана с числом ее граней n которое определяется по
Для данного случая n = 38 что дает число граней пластины 4 т.е.
следует исполь-зовать квадратную пластину.
Из-за округления величины n углы в плане могут отличаться от заданных
первона-чально. Для данного случая при φ = 75° φ1=(360-nφ)n = 15o
Размеры пластин стандартизованы. Они определяются длиной главной
режущей кромки l которая связана с глубиной резания t следующим
соотношением: l=(12 2)tsinφ
Если учесть что припуск при обработке вала диаметром 40 мм не
превышает 5 мм на cторону то размер l не превышает 7 8 104 мм.
Поэтому следует выбрать пластину с ближайшим стандартным размером l = 127
мм. Толщина пластины (по ГОСТ 19052-80Х) равна 476 мм. Радиус при вершине
для нежестких условий обработки 04 мм.
Для повышения жесткости державки резца следует выбрать пластину без
заднего угла (N). Для обеспечения нормальных условий обработки стали 45
пластина должна иметь стружкозавивающие лунки на передней поверхности (М).
поскольку точность обработки не оговорена и резец может быть настроен на
размер вне станка класс допуска пластины может быть низким (U). Материал
пластины - твердый сплав Т14К8.
Обозначение выбранной пластины: SNUМ - 120404.
Для крепления пластины СМИ на резце следует использовать механизм с
угловым рычагом («сапожком» L - образным рычагом) обеспечивающий
быстросменноcть надежность и хорошее базирование пластины. Способ
базирования пластины по двум боковым сторонам.
Режущий инструмент в автоматизированном производстве должен выполнять
разнообразные технологические операции при изготовлении различных деталей
без переналадки. Для лого применяют инструментальные блоки в виде режущего
и вспомогательного (зажимного) инструмента которые должны обеспечивать
высокую точность установки инструмента но отношению к базам станка
возможность регулирования размеров и автоматическую замену блоков.
Для резцов в станках с ЧПУ токарной группы с револьверной головкой и
ручной сметой инструмента используют крепление цилиндрическим хвостовиком и
лыской на которой имеются рифления (см. рис. а). Базирование производится
по цилиндру хвостовика и торц>. Крепят блок в револьверной головке с
помощью клина имеющего рифления. смешенные относительно рифлений
Используют также для крепления резцов на станках с револьверной головкой
подсистему вспомогательного инструмента с базирующей призмой которая
обеспечивает высокую жесткость инструментальных блоков. Резцедержатель
(рис. б) двусторонний его применяют при любом положении револьверной
головки и любом направлении вращения шпинделя.
Достоинством рассмотренных подсистем является возможность применения
резцов используемых на универсальных станках. На некоторых типах станков
применяют резцовые вставки с регулировочными винтами и креплением их в
револьверных головках клиновидными сухарями (рис. в).
Диаметр окружности нового шевера определяется по зависимостям:
da0 = dt0 + 2h*a0m + ΔSctgαk
da0 = 180 + 11*2*6+04*274 = 1942 мм
Дисковые фасонные радиальные резцы представляют собой тело вращения
снабженное отверстием под оправку (ось) на которую резец насаживается и
затем крепится в резцедержателе станка.
Ось резца расположена на станке выше оси детали для получения заднего
угла. Вершина резца располагается обычно в осевой плоскости изделия (на
высоте линии центров станка). Крепление резца на оси может быть
односторонним (при ширине детали В (~30 мм) и двусторонним.
Алгоритм расчета профиля (радиусов) резца имеет вид:
где rа - наружный радиус резца
α и γ - задний и передний углы
ri - радиус детали в данной точке
Ri - радиус резца в i-й точке.
Величины rа α γ ri известны (или предварительно рассчитываются) а
радиусы Ri - в разных точках i определяются из приведенного выше алгоритма.
Сверла затачивают по главной задней поверхности. Применяются методы:
одноплоскостная двухплоскостная коническая цилиндрическая винтовая.
Наиболее перспективными являются: двухплоскостная (рис.1) винтовая
(рис.2) коническая (рис.3) заточки. Они обеспечивают большую точность и
возможность автоматизации процесса заточки.
Для заточки сверл из быстрорежущей стали применяют круги 24А 25А
средней мягкости на керамической связке или из эльбора на бакелитовой
основе из твердого сплава - круги 63С 64С средней мягкости или АС4 АС6 на
Дисковые зубофрезерные фрезы работают по методу копирования. Профиль
режущей кромки определяют в прямоугольной системе координат. Координаты
произвольной точки М эвольвентной части профиля режущей кромки находящейся
на окружности радиусом rш равны:
Xm = rM sin M YM = rM = cos M – rf 1
= 2 – = z1 – s1(2r1)
M = z1 – s1 (2r1)+M – 1
– половина угловой толщины зуба по делительной окружности
По приведенным зависимостям определяется профиль режущей кромки
обрабатывающей профиль зуба колеса вне основной окружности т.е. при
При косвенных методах контроль осуществляют по физической величине
сопровождающей процесс резания (сила резания вибрация акустические
При износе инструмента сила резания возрастает что фиксирует
чувствительным элементом. Этот метод позволяет контролировать и поломку и
износ обладает высокой достоверностью информации легко реализуется в
конструкциях. Однако он не чувствителен к источнику увеличивающему силы
При звуковом методе наблюдают изменение уровня и амплитуды сигнала
связанного с износом. Однако многочисленные шумы станка снижают
достоверность информации.
Метод акустической эмиссии основан на изменении образования упругих волн
в массе материала в результате действия различных видов нагружения (сдвиг
слоев образование микротрещин и т.д.). При нормальном состоянии РИ пик
акустической эмиссии расположен в области 100 кГц- а по мере износа
сдвигается в область 300 кГц.
Режущий инструмент может подвергаться хрупкому разрушению пластической
деформации и разрушению после пластической деформации. При хрупком
разрушении микропластическая деформация мала по сравнению с упругой.
Инструмент может разрушаться под действием сил механического и термического
В зависимости от уровня нагрузки ее характера и температуры в опасных
местах возможно разрушение инструмента в связи с однократной перегрузкой
усталостью ползучестью и т.д.
Разрушения наблюдаются в различные моменты периодов стойкости и
эксплуатации инструмента. Поэтому разрушения следует классифицировать по
времени их возникновения. Различают разрушения периода приработки
нормальной эксплуатации и старения которые отличаются степенью
детерминации. Разрушения периода нормальной эксплуатации считают чисто
случайными. Наиболее детермированным и следовательно легче прогнозируемым
является разрушение периода старения.
Разрушению могут подвергаться: а) режущий клин по сечению или его
участки; б) режущая пластина зуб или вся рабочая часть цельного
инструмента; в) калибрующая или направляющая части; г) паяное соединение
или элементы механического крепления пластинки; д) державка или корпус у
задней поверхности под пластинкой (опорная зона державки); е) державка или
корпус у места крепления инструмента и т.д.
В зависимости от размеров и формы отделяемых или деформируемых частей
инструмента различают микровыкрашивание макровыкрашивание скатывание
тонких слоев или отделение слоев значительной толщины локальное
выдавливание материала и т.д.
Работоспособность инструмента - это его способность осуществлять процесс
резания с заданной производительностью и качеством обработки. Отказ -
событие заключающееся в нарушении работоспособности. Различают разрушение
требующее обязательного прекращения процесса резания (полный отказ) и
разрушение не требующее прекращения процесса (частичный отказ).
Износ и выкрашивание влияют на разрушение пластинки значительно меньше
чем это принято считать. Направление трещин обычно не совпадает с сечением
по которому разрушается пластина. Часто инструмент с трещинами заменяют
только в связи с износрм и даже после переточки он бывает работоспособен
хотя вероятность разрушения пластинки в процессе резания и особенно при
заточке возрастает. Разрушение пластинки во многих случаях следует считать
отказом зависимым от деформации державки или корпуса у задней поверхности
По целесообразности восстановления работоспособности инструмента отказы
делятся на устранимые (рациональное восстановление или перестановка
пластинки инструмента) и неустранимые (восстановление нерационально).
Неустранимые отказы резко увеличивают расход инструмента могут быть
причиной брака детали; иногда требуется вырубка частиц твердого сплава
внедрившихся в деталь. Неустранимые отказы часто вызывают простои
оборудования так как они более других связаны со случайными факторами и
поэтому хуже прогнозируются. Наиболее распространенные виды разрушений
твердосплавного инструмента приведены в табл. 1.
Иол разрушением или поломкой пластинки (1 вид разрушений) понимается
отделение материала толщиной существенно превышающей длину контакта
инструмента с деталью и стружкой. В этом случае разрушаются припой
державка и прочность инструмента зависит от свойств не только пластин но и
опорной зоны державки а также зона их соединения.
Под разрушением режущего клина или режущей части (2 вид) понимается
скалывание слоев толщиной близкой к длине зоны контакта; это разрушение
мало зависит от свойств опорной зоны и зоны соединения инструмента.
Из анализа разрушений твердосплавного инструмента на 21 заводе
(автосельхозмашиностроительной промышленности станкостроения и тяжелого
машиностроения) установлено что в среднем 45% случаев замены
твердосплавных резцов и фрез было обусловлено их разрушением в том числе
% - неустранимыми отказами.
В единичном и мелкосерийном производстве неустранимые отказы из-за
разрушения инструмента составляли 45-75% общего числа отказов в серийном
производстве на настроенных станках 8 50% в массовом производстве
Разрушение пластинки в основном зависит от подачи а выкрашивание и
термические трещины от скорости резания.
Рассмотренные видь! разрушений (см.табл.1) присущи не только резцам и
торцовым фрезам но и другим инструментам. Так хрупкое разрушение
пластинки или всей рабочей части монолитных инструментов наблюдается у
цилиндрических фрез сверл метчиков; хотя такое разрушение более
свойственно твердосплавным инструментам оно частично прявлнек'я и у
некоторых инструментов из быстрорежущей стали.
Очказы режущею инс1рмента можно разделим на прогнозируемые и нснро!
позируем ые (см.табл.2). Надо стараться приводить все виды отказов к
Под параметрами начального состояния инструмента (табл.2) понимаются
параметры готового к эксплуатации инструмента.
Вид отказа Основные условия
Разрушение появления
Хрупкое разрушение Малая толщина
режущей пластинки пластинки
(поломка пластинки) на
на полную ширину Полный Малая ширина и
неустранимый длина пластинки
па полную толщину Большая толщина
множественное пластинки
Зоны соединения Полный Припой низкой
после пластической неустранимый прочности
(отделение пластинки)
Хрупкое режущей Полный Большие или
части по сечению устранимый весьма малые
(скалывание) вдоль углы большие на
задней поверхности; выходе зуба
вдоль передней фрезы и др.
Хрупкое контактное Полный Труднообрабатывае
(выкрашивание): режущейили частичныймые
кромки у вершины устранимый материалы
Режущей кромки у прерывистое
поверхности детали резание малое
Множественное вдоль то же
Затылование дисковых фрез резцом производится на токарно-затыловочных
стан-х. Движение затылования сообщается резцу закрепленному на суппорте
станка от специального кулачка с профилем очерченным по архимедовой
спирали. Величина затылования (подъема кулачка) определяется:
где D наружный диаметр фрезы мм;
Z - число зубьев фрезы;
αв вершинный задний угол фрезы.
Задний угол αN в любой точке М кромки в сечении перпендикулярном
TgαN = tgαy sinφ(DDM)
где φ угол между направлением радиального затыловаиия и касательной к
D м диаметр фрезы в т.М.
Выбираем протяжку как наиболее производительный чистовой инструмент.
Инструмент сложный и дорогостоящий но для массового производства
экономически оправдан. Принимаем профильную (ординарную) схему резания как
Рекомендуемые марки сталей быстрорежущих: Р12 И Р6М5.
Лучшую стойкость показывает Р12. При применении стали Р6М5 следует
учитывать: а) повышенную толщину обезуглероженного слоя при назначении
припусков на тех-жрлогические операции; б) малый диапазон закалочных
температур делает сталь чувствительной к повышению зерна
(«разнозернистость») и как следствие возможно колебание твердости;
необходимо точно выдерживать температуру закалки.
Основная технологическая база геометрическая ось протяжки которая
обеспечивается центровыми отверстиями на торцах инструмента. Базы
формируются вначале тех-нрлогического процесса. После отрезки заготовки
подрезаются ее торцы и обрабатываются центруют отверстия комбинированными
сверлами или раздельно сверлом и зенковкой. К качеству центровых отверстий
предъявляются повышенные требования. Поэтому о(ш после термической
обработки шлифуются или зачищаются твердосплавными двухзубыми зенковками.
Т.к. центровые отверстия используются не только при изготовлении
инструмента но и при эксплуатации протяжки в процессе переточек
необходимо применять центровые отверстия с предохранительными фасками.
РИ удобно классифицировать по типу обрабатываемых поверхностей:
плоскости фасонные поверхности и др. Такая классификация позволяет
правильно построить ин-форшционио-поисковую систему РИ и использовать
наиболее выгодную СУБД (систему упрфления банка данных).
Пример одной из классификаций РИ приведен на рис.1. Здесь РИ в
зависимости от типа обрабатываемых поверхностей разбит на восемь классов:
для плоскостей отверстий и т.д. Каждый класс подразделяется на подклассы:
например РИ для обработки плоскостей; на: фрезы торцовые фрезы концевые
фрезы цилиндрические и пр. В каждом под-клафе может быть деление на группы
например фрезы цельные и фрезы концевые сборные. При этом обозначения РИ
следует вести с учетом классов подклассов групп и т.д. Например под
обозначением 11.5 следует РИ для обработки зубчатых профилей так что 11.5;
РИ для обработки зубчатых профилей (класс)
5.2 червячные фрезы (подкласс)
5.2.1 червячные фрезы цельные (группа).
Из рис.1 следует что классификация РИ следует иерархической схеме. Для
использования СУБД необходимые от иерархической структуры перейти к
реляционной структуре которая может быть оформлена в виде таблиц (плоских
матриц) связанных друг с другом ключевыми элементами.
Наиболее развитые СУБД опираются на реляционные структуры баз данных
что объясняется хорошо развитой теорией реляционной алгебры.
Искомый размер диаметр окружности выступов нового долбяка равен
где D dzu = 125с = 375 мм
l =[pic] = 10·0.2 =2мм
Безвольфрамовые стали 11М5Ф. Маловольфрамовые стали Р6М5.
Химсостав. 11М5Ф - 11% С 50 Мо 1% ванадия примерно 05% вольфрама
около 1% хрома остальное - железо.
Р6М5 5% вольфрама. 5% Мо примеси хрома ванадия 1% углерода
Область применения и свойства.
Теплостойкость упомянутых сталей около 620° С предел прочности 380-400
х 107 ПА. После обработки термической твердость достигает 64-66 НИс.
Указанные свойства позволяют применять эти стали для изготовления РИ с
покры-тием (фрезы сверла и др.).
Сменные многогранные пластинки (СМП) находят широкое применение для стан-
ко» с ЧПУ. Виды пластин - треугольные четырех и пяти и шестиугольные
ромбические круглые с отверстием и без с задними и передними углами и
СМП крепятся механически к корпусу резца в специальном пазе с
базированием по нижней и боковым поверхностям. Эти поверхности обычно
шлифованные чем достигается высокая точность установки пластин.
- прихват сверху: а) несовершенен т.к. не осуществляет поджим пластины
к базам боковых поверхностей применяется для пластин без отверстий.
зажим с помощью качающегося штифта имеет место для пластин б) с
дает поджим только к боковым поверхностям.
поджим косой в) с помощью головки с конической поверхностью. В этом случае
пластинка поджимается как к нижней так и к боковым базовым поверхностям.
предпочтение перед а) и б).
Оценка эксплуатационных свойств.
Резцы с СМП имеют большие преимущества по сравнению с резцами
монолитными и с шапайными пластинками по следующим причинам:
- экономия твердого сплава;
- больший коэффициент использования режущих кромок за счет возможного
- экономия материала корпуса резцов и большая универсальность
применения за счет возможности крепления в корпусе различных СМП;
- нет операции затачивания резцов в сборе. СМП затачиваются отдельно;
- повышение надежности и долговечности работы по причине сменности СМП
Спиральное сверло есть режущий инструмент осевого типа с продольными
винтовыми канавками значительной длины иногда до 10 диаметров сверла.
Обычно такие канавки фрезеруют при относительном винтовом движении
инструмента и заготовки. Но в этом случае в стружку уходит до 40% материала
Чтобы сэкономить материал прибегают к получению канавок методами
горячего или пластического деформирования;
- продольный прокат; поперечный прокат; секторный прокат;
- продольно-винтовой прокат;
При горячей прокатке заготовка нагревается до температуры текучести и
прокатывается между валками с дальнейшим скручиванием заготовки для
образования винтовой поверхности канавок.
Остальные виды проката также предусматривают подогрев заготовки и пропуск
между валками с последующей завивкой.
Данные процессы получения канавок экономят материал сверла но имеют
повышенную энергоемкость необходимую для нагрева сверла - заготовки и его
скручивания. Кроме того к недостатками прокатной технологии необходимо
отнести невысокую точность получения профиля инструмента.
Образования канавок методом экструзии (продавливания материала в форму-
ручей) на наш взгляд обладает большими недостатками связанными как с
большой затратой энергии нагрева и продавливания так и с невысокой
степенью текучести стали (по сравнению например с пластмассой) с течением
Hf = r* cos γ – rx * cos γx
r – hg = rx = 50 – 10 = 40 мм
m = r * sin γ = 50 * 05 мм
hf = r сохγ -rх сохγ т = 50 086 - 40(183340) = 2467
Ответ 23 аналогичен ответу 19.
Ответ 24. Формообразование и схемы резания. Схемы резания
последовательность удаления припуска с поверхности заготовки. Применяю!
схемы профильного или одинарного резания группового или переменного реишия
(иногда называемой прогрессивной) и генераторную.
При профильной схеме резания движение подачи перпендикулярно
обрабатываемой поверхности последовательно работающие режущие кромки по
своей форме подобны припуск снимается широкими тонкими слоями.
Окончательное образование поверхности осуществляется последним режущим и
При схеме группового или переменного резания припуск по ширине
поверхности обработки делится на отдельные участки и снимается сравнительно
узкими и более толстыми слоями.
Окончательное формирование поверхности осуществляется не одной кромкой
а группой последних режущих кромок из-за чего качество обработанной
поверхности получается хуже чем при первой схеме.
ри генераторной схеме резания подача осуществляется параллельно
образуемой поверхности. Окончательно обработанная поверхность образуется
последовательно всеми зубцями инструмента. Качество поверхности хуже чем
Приведенные схемы обычно осуществляются в конструкциях инструментов
универсального и полуунивсрсального назначения; генераторная в протяжках
резьбообразую-щих; инструментах метчиках и плашках: групповая в торцовых
ступенчатых фрезах. Профильная схема резания осуществляется при применении
фасонных режущих инструментах: фасонных резцов и фрез шлифовальных кругов
фасонного профиля. Генераторная схема резания осуществляется и в применении
инструментов универсального назначения например при обработке резусами
цилиндрических торцовых и фасонных поверхностей по копиру и др.
Применяемые схемы группового резания по сравнению со схемой одинарного
резания позволяет сократить длину протяжки. При генераторной схеме резания
фасонная обработанная поверхность образуется за счет соответствующего
расположения вершин режущих кромок обеспечивающих требуемую поверхность
при простой форме передних и задних поверхностей что облегчает заточку
Окончательное формообразование поверхностей может быть осуществлено
методами следа копирования и огибания. Поверхность обработанная методом
следа образуется вершиной режущей кромки в соответствии с тракторией
движения подачи - режущая кромка инструмента перемещается по длине
обрабатываемой поверхности с определенными интервалами в соответствии с
соотношением скоростей движения подачи и главного. Из-за этого реально
образуемая поверхность отличается от идеальной; на ней образуются
периодические выступы называемые остаточным сечением среза.
При формообразовании методом копирования поверхность (профиль) заготовки
образуется одновременно всеми точками режущей кромки - копируется.
Применяется в фасонных инструментах.
При формообразовании методом огибания требуемая поверхность заготовки
образуется точкой или участком режущей кромки перемещающимися в процессе
обработки за счет кинематики процесса обработки - согласованных перемещений
инструмента и заготовки например винтообразных обкатных и др.
Наружный диаметр фрез определяется по формуле:
dа = 012В0 25 t 009 Sz055 l 075 у -025 + 2(t '+Δ)
I где dа mах -максимальный диаметр фрезы мм
Вmaх - максимальная ширина фрезерования мм;
у - допустимый прогиб оправки (02 мм при чистовом и 04 мм при черновом
t' - глубина паза или уступа мм;
Δ = 10 мм - толщина простановочного кольца и зазор между оправкой и
Диаметры фрез должны соответствовать ряду их стандартных значений
составленному по геометрической прогрессии со знаменателем равным 126.
Это обеспечивает рациональное их использование при наименьшем количестве.
Большинство острозаточенных фрез перетачивается по комбинированной схеме
исходя из условия выдерживания ширины ленточки по задней поверхности зуба в
пределах 1-4 мм. После ряда переточек зуба по задней поверхности когда
ленточка становится шире чем переточка производится по передней
Заточка фасонных острозаточенных фрез по задней пов-ти производится
следующими методами: 1 - дисковым шлифовальным кругом; 2 - коническим
кругом (образующей круга); 3 - торцом круга.
Усл-ем возм-ти заточки явл то чтобы радиус кривизны профиля зуба в
точке контакта с кругом был больше радиуса круга в этом же сечении тогда
подреза профиля зуба не произойдет (1).
а)повышение режимов резания в 3-4 раза; б) повышение стойкости фрез
в)большая острота режущего лезвия: г) получение поверхности детали с
меньшей величиной шероховатости; д)большее число зубьев: с) большее число
Для заданных условий t = 3 мм S = 02 ммоб. V = 180 ммин и учитывая
обрабатываемый материал (сталь) следует использовать резец с маркой
твердого сплава Т15К6.
Основные направления совершенствования конструкций режущего инструмента
широкое использование инструмента со сменными многогранными (СМ) пласти-
фми. использование СМП на других (помимо резцов) и фрез) инструментах
использование новых инструментальных материалов (в т.ч. СУМ
использование новых схем резания.
совершенствование комбинированных инструментов
использование инструментов обладающих не только режущими но и
деформирующими зубьями ( элементами)
развитие САПР инструмента и другие.

Раздел Резание материалов 1.DOC

Ответы по теории резания
Геометрические параметры режущей части торцовых фрез.
Каждый зуб фрезы в процессах резания работает почти так как строгальный
резец при строгании плоскости. Отличие состоит только в том что
строгальный резец совершает прямолинейное движение а зуб фрезы
циклоидальное. Поэтому форма и геометрические параметры зуба фрезы мало
отличаются от формы и геометрических параметров резца. Главное лезвие зуба
фрезы наклонено относительно плоскости перпендикулярной к оси под главным
углом в плане φ. Его величина колеблется в пределах 60-90°.
Вспомогательное лезвие образует с той же плоскостью вспомогательный угол φ1
величина которого равна 5°. Прямолинейное переходное лезвие длиной f0 = 15
– 2 мм имеет переходной угол в плане φ0 = φ2 . Передний и задний углы так
же как и у резца измеряют в главной секущей плоскости NN. При фрезеровании
стальных деталей для предотвращения возможного повреждения лезвий фрезы из-
за прерывистости процесса резания передний
угол делают отрицательным (вариант а см. рис.). При фрезеровании
чугунных деталей опасность механического повреждения меньше так как
прочность чугуну значительно ниже чем прочность стали. Это позволяет иметь
на фрезе положительный передний угол (вариант б см. рис.). Величина
переднего угла определяется твердостью и прочностью материала
обрабатываемой детали. При обработке стальных деталей передний угол
колеблется в пределах от -5° до -15° и при обработке чугунных деталей в
пределах 5 - 10°. Задний угол α = 12-15°.
V = Vт К1 К2 К3 = 120 1 1 1 = 120 ммин
Nрез=11*КN*5*120100=46 – 79(кВт) КN=07 – 12
Геометрические параметры режущей части цилиндрических фрез.
У стандартных фрез угол наклона винтовой канавки назначают в пределах 25-
0. Расстояние tT между двумя зубьями по торцу называют торцовым шагом:
Расстояние t0. между двумя зубьями вдоль оси фрезы называют осевым шагом.
Связь между осевым и торцовым шагом шагами выражается формулой
Передняя поверхность зуба фрезы является линейчатой винтовой поверхностью.
Для удобства заточки и контроля фрезы ее передний угол измеряют в
плоскости NN перпендикулярной к лезвию. Передним углом называют угол
между плоскостью касательной к передней поверхности и нормалью к
плоскости касательной к цилиндрической поверхности. Его величина зависит
от прочности и твердости материала обрабатываемой детали. Уменьшаясь при их
увеличении. Для различных материалов величина угла у изменяются в пределах
Задний угол а удобно измерять
перпендикулярной к оси фрезы. Это есть угол между плоскостя
ми касательными к задней
поверхности зуба и цилиндрической поверхности.
Величины торцового переднего угла γM и нормального заднего угла
определяют по формулам
U = 40 06 105 = 252 (ммин)
Геометрические параметры режущей части спиральных сверл.
Главные лезвия сверла перекрещиваются под углом 2φ называемым двойным
углом в плане. Двойной угол в плане есть угол между проекциями главных
лезвий на плоскость проходящую через ось сверла параллельно главным
лезвиям. У стандартных сверл величина двойного угла в плане 2 φ =1200
У сверл специальных проектируемых для определенной операции величина
угла 2φ зависит от твердости и прочности материала обрабатываемой детали
возрастая при увеличении последних. В этом случае угол 2 φ может колебаться
Чтобы исключить возможность защемления сверла в отверстии направляющую
часть делают с обратной конусностью составляющей 004-01 мм на 100 мм
длины сверла. Поэтому вспомогательные лезвия образуют с плоскостью
параллельной оси сверла вспомогательный угол в плане φ1 величину которого
можно определить по формуле
[pic] где D и D1 - диаметры сверла в начале и конце направляющей части и L
- длина направляющей части. Величина угла φ1 мала и не превышает 100.
Угол называют углом наклона перемычки. Это угол между проекциями главного
лезвия и перемычки на плоскость перпендикулярную к оси сверла. Величина
Угол называют углом наклона винтовой канавки. Это угол между касательной
к винтовой линии канавки и осью сверла.
Величина угла в периферийной точке лезвия у стандартных сверл принимается
равной 25-30°. У специальных сверл величину угла со выбирают в зависимости
от твердости и прочности материала обрабатываемой детали уменьшая со при
их увеличении. Для различных материалов угол колеблется в пределах 15 -
Передний угол γ сверла измеряют в плоскости нормальной к главному лезвию.
Это есть угол между плоскостью касательной к передней поверхности и
плоскостью проходящей через главное лезвие параллельно оси сверла. В
отличие от резца передний угол на чертежах сверл не проставляют так как
форму и положение передней поверхности определяют шаг и угол наклона
Геометрические параметры режущей части метчиков.
Важнейшими элементами режущей части метчика определяющими условия его
работы являются длина lР режущей части и угол φ называемый углом наклона
режущей части. Длину режущей части определяемую числом шагов резьбы
выбирают в зависимости от типа метчика.
У машинных метчиков нарезающих резьбу в сквозных отверстиях lР = (5 +
б)Р и в глухих lР = (15 + 2)Р. У гаечных метчиков lР = (10 +12)Р. У
ручных метчиков работающих в комплекте из 3у первого метчика lР =
Р у второго lР = 25Р и у третьего lР = 15Р. Зная длину режущей части
можно определить угол наклона режущей части φ по формуле
где dT = d1 - (0.1 +03) мм.
Направляющая часть метчика имеет витки с полным по высоте резьбовым
профилем. Для уменьшения трения между метчиком и стенками резьбового
отверстия и уменьшения разбивания резьбы направляющую часть по трем
диаметрам (наружному внутреннему и среднему) делают с обратной
конусностью в результате чего образуется угол обратного конуса φ0.
Уменьшение диаметров резьбы к концу направляющей части на 100 мм длины
составляет: у метчиков с нешлифованным профилем 008 - 012 мм и у метчиков
со шлифованным профилем 005 – 0.1 мм.
Число зубьев метчика невелико так как при большом числе зубьев трудно
сочетать достаточную прочность зуба метчика с вместительной стружечной
канавкой в которой должна размещаться стружка в процессе резания. Метчики
диаметром d0 = 2 - 36 мм имеют число зубьев 2 = 3 - 4 а метчики диаметром
d0 = 39 - 52 мм имеют 2 = 4 - 6.
Передний угол у метчика на режущей и направляющей частях одинаков и
измеряется в плоскости перпендикулярной к оси метчика. Его величина в
зависимости от рода твердости и прочности материала обрабатываемой детали
колеблется в пределах 5 - 25°.
Задний угол на режущей части образуется в результате того что спираль
Архимеда mn (см. рис.) отступает от дуги окружности тр. Задний угол так же
как и передний измеряют в плоскости перпендикулярной к оси метчика. Это
есть угол между касательными к окружности и спирали Архимеда. Уменьшение
радиуса-вектора спирали Архимеда при повороте его на угол между двумя
соседними зубьями называют величиной затылования. Из криволи
является гипотенузой можно найти связь между величиной затылования и
На чертежах метчиков задний угол не проставляет. Задавшись величиной
заднего угла которая колеблется в пределах 8-12° рассчитывают величину
затылования и округляют ее до 05 мм в большую сторону.
Nрез = 11KH * 5 * (115100) = 5.3 – 7.6 (кВт)
Геометрические параметры режущей части протяжек
Рабочая часть протяжки состоит из режущей и калибрующей частей. На режущей
части расположены режущие зубья срезающие припуск оставленный под
протягивание. Для того чтобы режущие зубья могли срезать определенные слои
материала каждый последующий зуб имеет превышение 82 над предыдущим
называемое подъемом зубьев. Подъем зубьев может быть одинаковым для всех
режущих зубьев или измениться при переходе от одной группы зубьев к другой.
На калибрующей части расположены калибрующие зубья одинакового размера
(подъем зубьев равен нулю). Калибрующие зубья выполняют две функции: они
калибруют контур придавая ему окончательные размеры и форму. И служит
резервом для режущих зубьев. После того как последний режущий зуб в
результате переточек потеряет свои размеры первый калибрующий зуб
становится последним режущим зубом и т.д.
На рис. изображена форма режущих и калибрующих зубьев протяжки. Шаг зубьев
определяют по эмпирической формуле[pic]
где l - длина протягивания.
Рассчитанный таким образом шаг должен быть подвергнут проверке. Для того
чтобы протяжка надежно центрировалась в протягиваемой детали и не было
слишком сильного колебания тяговой силы при выходе зубьев из детали и входе
в нее минимальное число одновременно работающих зубьев не должно быть
Если указанное условие не выполняется то шаг зубьев должен быть уменьшен.
Размеры зуба и впадины определяют в зависимости от выбранного шага. Глубина
стружечной канавки h = (0.35 – 0.4)t
Радиус окружности сопрягающей переднюю поверхность с дном стружечной
Стружка срезаемая зубом протяжки должна свободно разместиться в
стружечной канавке. Если этого не произойдет то стружка заклинится в
канавке стружкообразование прекратится и это может привести к аварии
протяжки. Поэтому выбранную в зависимости от шага глубину стружечной
канавки h необходимо проверить на размещение в ней стружки. Для размещения
стружки может быть использован не весь объем стружечной канавки а только
часть его ограниченная окружностью радиуса R. Площадь Fa поперечного
сечения стружечной канавки в пределах круга с радиусом R называют активной
площадью канавки. При нормальном протекании процесса стружкообразования
стружечный валик в поперечном сечении имеет вид стружки свернутые в
спираль напоминающую спираль Архимеда. Для свободного размещения стружки в
стружечной канавке необходимо чтобы активная площадь впадины Fa была
больше продольного сечения Fпр слоя материала срезаемого одним зубом
Превышение Fa над Fпр определяют так называемым коэффициентом запаса
Kзап.- Физически коэффициент запаса характеризует наличие зубчиков на
свободной стороне стружки неплотность прилегания друг к другу ее отдельных
витков и гарантированный зазор между глубиной впадины и стружечным валиком.
Расчетное условие обеспечивающее свободное размещение стружки имеет вид
то расчетное условие принимает вид
Из последнего выражения можно найти минимально необходимую глубину
стружечной канавки обеспечивающую свободное размещение стружки:[pic]
Величина Кзап в основном зависит от рода и механических свойств материала
обрабатываемой детали. Передний угол протяжки так же как и других
инструментов определяется прочностью и твердостью материала обрабатываемой
детали уменьшаясь при их увеличении. Его величина лежит в пределах 5-25°.
Особенностью: протяжки является очень малая величина заднего угла равная 3-
Геометрические параметры режущей части резцов.
При используемых в технологии изготовления резцов приемах заточки и
контроля поверхности и лезвия режущей части резца целесообразно
ориентировать относительно прямоугольного трехгранника образованного тремя
взаимно перпендикулярными плоскостями и . Плоскость совпадающую
с плоскостью чертежа называют опорной плоскостью. Плоскость
перпендикулярную к ней называют боковой плоскостью. Плоскость
перпендикулярна первым двум плоскостям. Резец положен на основную
плоскость его боковая сторона совмещена с боковой плоскостью а вершина
касается плоскости . Тем самым резец получил определенную ориентацию
относительно трехгранника.
Положение главного лезвия определяют главным углом в плане φ. Главным углом
в плане резца называют угол между проекцией главного лезвия на опорную
плоскость и плоскостью перпендикулярной к опорной и боковым плоскостям.
Положение вспомогательного лезвия определяют вспомогательным углом в плане
φ1. Вспомогательным углом в плане резца φ1 называют угол между проекцией
вспомогательного лезвия на опорную плоскость и плоскостью перпендикулярной
к опорной и боковой плоскостям.
Для изображения положения передней и задней поверхностей резец рассекают
плоскостью NN называемой главной секущей плоскостью. Главная секущая
плоскость перпендикулярна проекции главного лезвия на опорную плоскость.
Положение передней поверхности определяют передним углом γ. Передним углом
резца называют угол между передней поверхностью или плоскостью к ней
касательной и плоскостью параллельной опорной плоскости. Передний угол
характеризуют абсолютной величиной и знаком. Если передний угол
располагается вне тела инструмента (сечение а) то условились считать его
положительным а если в теле инструмента (сечение б) то отрицательным.
Положение задней поверхности определяют задним углом а. Задним углом резца
называют угол между задней поверхностью или плоскостью к ней касательной
и плоскостью проходящей через главное лезвие перпендикулярно опорной
плоскости. Задний угол по знаку должен быть только положительным. В
противном случае лезвие резца при работе не коснется поверхности резания.
Для изображения положения вспомогательной задней поверхности резец
рассекают плоскостью N1N1 перпендикулярной к проекции вспомогательного
лезвия на опорную плоскость. Плоскость N1N1 называют вспомогательной
секущей плоскостью. Положение вспомогательной задней поверхности определяют
вспомогательным задним углом α1. Вспомогательным задним углом резца
называют угол между вспомогательной задней поверхностью или плоскостью к
ней касательной и плоскостью проходящей через вспомогательное лезвие
перпендикулярно опорной плоскости.
Положение главного лезвия относительно опорной плоскости определяют
углом λ расположенным в плоскости проходящей через главное лезвие
перпендикулярно основной плоскости. Этот угол называют углом
наклона главного лезвия. Угол λ есть угол между главным лезвием или
касательной к нему плоскостью параллельной опорной плоскости. Так же как
и передний угол угол λ должен характеризоваться не только абсолютной
величиной но и знаком. Если вершина резца является наинизшей точкой
главного лезвия то угол λ . условились считать положительным а если
наивысшей - то отрицательным. Угол λ изображенный на рис. имеет
Nрез = 025 32 4 39 10-3 = 13 (кВт).
Расположение источников тепла представлено на рис. 1. Тепло деформации Qд
образуется в зоне сдвигов на условной плоскости сдвига; тепло трения Qтп на
передней поверхности — в пределах площадки контакта между стружкой и
инструментом шириной С; тепло трения Qтп на задней поверхности—в пределах
площадки контакта между поверхностью резания и инструментом шириной С2.
Образовавшееся тепло распространяется из очагов теплообразования к более
холодным областям распределяясь между стружкой деталью и инструментом.
Между стружкой деталью и инструментом устанавливаются следующие тепловые
потоки (рис. 2). Часть тепла деформации Qд от условной плоскости сдвига
переходит в стружку. Из зоны трения на передней поверхности в стружку
переходит часть тепла трения равная Qтр - Qn где Qn — тепло уходящее в
инструмент. Таким образом температура стружки определяется суммарным
Часть тепла деформации Qд дет от условной плоскости сдвига переходит в
деталь. Туда же из зоны трения на задней поверхности переходит часть тепла
трения равная Qтр — Q3. где Qт. — тепло уходящее в инструмент. В
результате этого интенсивность теплового потока в деталь
Температурное поле режущего клина инструмента устанавливается в результате
действия .суммарного теплового потока с интенсивностью
Vсв = 18 ммин Nрез = 12 кВт
Составляющие силы резания при точении.
Составляющие силы резания имеют свои названия. Силу Рz называют окружной
силой или главной составляющей силы резания силу Рy - радиальной силой
силу Рх - осевой силой или силой подачи. Реакция окружной силы создаёт
момент сопротивления резанию называемый крутящим моментом резания:
Для того чтобы осуществлялся процесс резания крутящий момент Мст
развиваемый станком при определенном числе оборотов шпинделя должен быть
больше крутящего момента резания т.е. Мст > М. Эффективная мощность-станка
Ме (мощность на шпинделе ) складывается из мощностей Л^-. и Л'еу
затрачиваемых на преодоление сил Р- и Рх т.е. Ые = Мс: + ^. Составляющие
Если предположить что силы Рz и Рх будут даже равны друг другу то при
применяемых режимах резания составляющая мощности N всегда но много раз
меньше составляющей N. Поэтому эффективную мощность станка рассчитывают по
силу Р. вследствие этого называют главной составляющей силы резания.
Сила Р. действуя на резец изгибает его в вертикальной плоскости а ее
реакция также в вертикальном направлении изгибает деталь.. Сила Ру
стремится оттолкнуть резец от детали в направлении перпендикулярном к ее
оси а реакция силы Р изгибает деталь в горизонтальной плоскости. Сила РY
изгибает резец в горизонтальной плоскости. Таким образом под действием
изгибающих сил Рy и Px резец испытывает косой изгиб. Реакция силы Рх
сдвигает деталь вдоль ее оси.
S = 004 ммоб при t * в =100 мм V= 39ммин при tД = 025 Nрез= 09
Осевые силы и крутящий момент при сверлении.
При сверлении в срезании стружки принимают участие не одно главное лезвие
а два и дополнительно перемычка. На каждом из лезвий действует сила
резания которую можно разложить на три взаимно перпендикулярные
составляющие (см. рис.). Силу резания действующую на главном лезвии
разложим на силу Р: касательную к окружности на которой расположена точка
лезвия на силу Ру проходящую через ось сверла и на силу Рх параллельную
оси сверла. На другом главном лезвии действует аналогичная система сил.
Сила резания действующая на половине перемычки также может быть разложена
на три силы. Однако вследствие относительно малого влияния оказываемого па
- силовые характеристики при сверлении двух составляющих кроме
составляющей Рх их во внимание не принимают. Вспомогательные лезвия в
срезании стружки существенного значения не имеют. Однако вследствие того
что на фасках сверла вспомогательный задний угол равен нулю между ними и
стенкой отверстия имеется трение. Касательная составляющая силы трения
обозначена на рисунке силой Рzф. Составим сумму проекций действующих сил на
ось X совпадающую с осью сверла:
Указанную сумму проекций называют осевой силой при сверлении.: Осевая сила
противодействует движению подачи. По и.::: рассчитывают на прочность детали
механизма подачи сверлильного ста и км. При больших вылетах осевая сила
вызывает продольный изгиб сверла. Составим сумму моментов действующих сил
Указанную сумму моментов называют крутящим моментом сопротивления резанию
при сверлении (крутящим моментом резания). Для осуществления процесса
резания крутящий момент развиваемый станком при определенном числе
оборотов шпинделя должен быть больше крутящего момента резания т. е. Мст>
М. Так как мощность в кВт расходуемая на осуществление движения подачи
так же как и при точении очень мала то эффективную мощность станка
(мощность расходуемую на резание) определяют ; только по крутящему моменту
По крутящему моменту резания рассчитывают на прочность и жесткость;
шпиндель и детали механизма главного движения станка. Под действием;
крутящего момента резания происходит скручивание сверла.
Силы Рy действующие на обоих главных лезвиях сверла и направленные
навстречу друг другу теоретически должны уравновешиваться. Однако
вследствие неточности заточки сверла (неодинаковой величине углов в плане φ
и длин главных лезвий силы Ру не равны. Поэтому появляется равнодействующая
сила ΔРУ направленная в сторону большей силы. Под действием
равнодействующей происходит «разбивание» отверстия (увеличение диаметра
отверстия по сравнению с диаметром сверла). "Разбивание" отверстия вызывает
другую макрогеометрическую погрешность — увод сверла от геометрической оси
отверстия так как сверло перестает своими фасками центрироваться в
отверстии. «Разбивание» и увод отверстия от геометрической оси всегда
присущи сверлению отверстий двухлезвийными винтовыми сверлами.
Схемы резания применяемые при протягивании можно классифицировать по двум
признакам: 1) формирования протягиваемого контура; 2) срезания слоя каждым
режущим зубом протяжки. По первому признаку схемы резания разделяются на
профильную и генераторную схемы а по второму — на схемы непрерывного и
переменного резания.
Принципиальные отличия профильной и генераторной схем резания по
казаны на примере протягивания вогнутого незамкнутого контура очерченного
дугой окружности (см. рис. 1). Профильная схема резания (рис. 1 а)
характерна тем что контур лезвия очерчивающий каждый зуб протяжки по
форме является копией протягиваемого контура. На рисунке в разрезе
изображен первый режущий зуб протяжки; дугами окружности отстоящими друг
от друга на расстоянии равном подъему зубьев изображены лезвия остальных
режущих зубьев. Слой материала срезаемый произвольным зубом протяжки
заштрихован. Он имеет дуговую форму mq с шириной срезаемого слоя b равной
рабочей длине лезвия и наибольшей толщиной на оси симметрии контура ашах
равной подъему зубьев зг. Протягиваемый контур формируется одним
непрерывным лезвием являющимся главным лезвием.
При протягивании по генераторной схеме (рис. 1 б) первый режущий зуб
протяжки имеет лезвие очерченное прямой линией. Любой последующий режущий
зуб имеет три лезвия: главное пр. очерченное также по прямой и два
вспомогательных тп и рд очерченных по форме протягиваемого контура. Форма
главного лезвия может быть любой. Однако для простоты изготовления протяжки
главное лезвие очерчивают прямой линией или дугой окружности. Слой
материала срезаемый любым режущим зубом при прямолинейной форме главного
лезвия представляет собой полосу шириной Ь равной рабочей длине главного
лезвия и постоянной толщины равной подъему зубьев протяжки. Протягиваемый
контур в этом случае формируется не последним режущим зубом протяжки а
вспомогательными лезвиями всех ее режущих зубьев. Протяжки
спроектированные по профильной схеме резания называют профильными а по
генераторной схеме — генераторными.
Каждая из рассмотренных схем резания имеет как свои достоинства так и
недостатки. Протяжки спроектированные по профильной схеме резания более
сложны в изготовлении так как для заточки задних углов у фасонного
главного лезвия требуется копирное устройство. При изготовлении протяжек
спроектированных по генераторной схеме вспомогательные лезвия:
шлифуются без задних углов на проход фасонным шлифовальным кругом а
заточка задних углов у главного лезвия в зависимости от его формы
осуществляется на плоскошлифовальном или круглошлифовальном станке.
Однако профильные протяжки обеспечивают более высокую точность и чистоту
протянутой поверхности обработанной одним непрерывным лезвием имеющим во
всех его точках задний угол. При резании же генераторными протяжками
вспомогательные лезвия работают без задних углов что увеличивает трение
между протяжкой и деталью и способствует образованию задиров на
обработанной поверхности. Кроме того на обработанной поверхности
появляются царапины оставляемые точками пересечения главного лезвия со
Отличие схемы непрерывного резания от схемы переменного резания заключается
в следующем. Протяжки спроектированные по схеме непрерывного резания
срезают стружку по всей длине главного лезвия. У протяжек спроектированных
по схеме переменного резания (протяжки переменного резания) стружку
срезает не все главное лезвие а только его часть определенной длины.
Nрез = 19*20*24*0001=05 кВт
Полный факторный эксперимент
Полным факторным экспериментом называется эксперимент реализующий все
возможные неповторяющиеся комбинации уровней независимых факторов каждый
из которых варьируется на двух уровнях. Число этих комбинаций N == 2^. Для
трехфакторной задачи выборочное уравнение регрессии имеет вид
у = М у] = Ьц + Л ЬА1 + 5 Ьцхх + ЪЛхЛх§. (141)
Полный факторный эксперимент дает возможность найти раздельные оценки
Нахождение модели методом полного факторного эксперимента состоит из: а)
планирования эксперимента; б) собственно эксперимента; в) проверки
воспроизводимости (однородности выборочных дисперсий); г) получения
математический модели объекта с проверкой статистической значимости
выборочных коэффициентов регрессии; д) проверки адекватности
математического описания. Используя кодированные значения факторов (+1
—1) условия эксперимента можно записать в виде таблицы или матрицы
планирования эксперимента где строки соответствуют различным опытам а
столбцы —значениям факторов. Матрица планирования для трех факторов
Матрица планирования 2 и результаты опытов.
Nтнэ Х1 Х2 Х3 Х12 Х13 Х23 Х123
№ . Кодовое Параметр ' точки Хо Х Х2 Хз
ХХ2 ХХ3 Х2Х3 ХХ2Х3 обозна- оптими-г 1" плана
чение зации ; V строк I .' '. 1 +
- - - + + + - (1) у 2 + + - - - - .
+ + а У2 3 + - + - - + - + Ь Уз 4 +
+ + - + - - - аЬ У4 5 + - - + + - - +
с У5 6 + + - + - -г - - ас Уб 7 + - +
+ - - + - Ьс У7 8 + + + -1-
V + + + + .аЬс У8 В табл. столбцы хд хл х§ образуют
матрицу плана. Эти столбцы задают планирование — по ним непосредственно
определяются условия опытов. Далее поместим столбцы с возможными
комбинациями произведений факторов: х^ х^Хц х^хg х^^хg которые
позволяют оценить эффекты взаимодействия факторов. Добавим в таблицу еще
один столбец — фиктивную переменную Хц для оценки свободного члена р.
Значение Хц одинаково во всех строчках и равно +1.
Рис. Геометрическое изображение полного факторного эксперимента 2
Таблицу содержащую такие столбцы называют расширенной матрицей
планирования Часто к ней добавляют столбеи с значениями папаметпя
оптимизации т. е. результатами опытов. Матрицу плана можно представить
геометрически ( см. рис). Новые оси координат х^ хg Хз-проведены
параллельно осям натуральных значений факторов через точку О
соответствующую основному уровню факторов Xi хg Хд. Масштабы по новым
осям выбраны так чтобы интервал варьирования для каждого фактора был равен
единице. 'Условия проведения опытов соответствуют координатам вершин куба
центром которого является основной уровень а ребра соответственно
параллельны координатным осям их длина равна двум интервалам. Номера
вершин куба соответствуют номерам точек в матрице планирования.
План эксперимента в общем случае можно трактовать геометрически как
совокупность различных точек в факторном пространстве в которых проводятся
Nрез =13 кВт; nфр = 1180 обмин
Обработка результатов эксперимента.
Планирование эксперимента исходит из статистического характера
зависимостей поэтому полученные уравнения связи подвергаются тщательному
статистическому анализу. Цели такого анализа двоякие. С одной стороны
извлечь из: результатов эксперимента максимум информации с другой —
убедиться в достоверности полученной зависимости ее точности.
Дисперсия характеризующая ошибку опыта. Каждый эксперимент несет в себе
какую-то ошибку для уменьшения ее производят повторения опытов при тех же
условиях т. е. в каждой строке таблицы планирования. Построчные дисперсии
подсчитываются по формуле
Где r — число повторных опытов в точках плана.
Дисперсия параметра оптимизации s2(у) есть средняя арифметическая из
дисперсий всех n различных вариантов опытов (усредненная дисперсия). При
подсчете дисперсии параметра оптимизации квадрат разности между значениями
yvj в каждом опыте и средним значением из r повторных наблюдений нужно
просуммировать по числу строк в матрице а затем разделить на n *(r -1).
Проверка значимости коэффициентов модели.
Проверка значимости; И каждого коэффициента проводится независимо. Для
этого можно использовать проверку по 1; - критерию Стыодента. Прежде всего
находим дисперсию коэффициента регрессии S2 bi. При равномерном
дублировании опытов по точкам с числом повторных опытов г она определяется
Из формулы видно что дисперсии всех коэффициентов равны друг другу так
как они зависят только от ошибки опыта и числа опытов. Теперь рассчитаем
значения ti-критерия по формуле
Критическое значение tкр находится при n(r—1) = 16 степенях свободы и
заданном уровне значимости а = 5%. Если ti > tкр то гипотеза отвергается и
коэффициент b1 признается значимым. В противном случае bi считается
статистически незначимым т.е. i = 0.

тип отв ОМП-1.doc

Раздел 1. Оборудование машиностроительных производств.
Станок модели 1И611П
Назначение станка. Станок предназначен для токарной обработки небольших
деталей из различных материалов в условиях индивидуального и серийного
производства. На станке можно так же нарезать резцом метрические дюймовые
модульные и питчевые резьбы.
Основные узлы станка: А – шпиндельная бабка с механизмом перебора
механизма увеличения шага и реверсирования перемещения суппорта; Б – гитара
сменных колес; В – коробка подач; Г – коробка скоростей; Д – шпиндель; Е -
салазки с суппортом и резцедержателем; Ж – задняя бабка; И – ходовой винт;
З – ходовой вал; К – фартук с механизмом управления подачами.
Движения в станке. Движение резания (главное движение) – вращение
шпинделя с заготовкой. Движение подач – поступательное перемещение суппорта
с резцом в продольном и поперечном направлениях от ходового вала.
Винторезное движение – поступательное перемещение суппорта с резцом в
продольном направлении от ходового винта. Вспомогательные движения – ручные
установочные перемещения суппорта пиноли задней бабки и поворот
Принцип работы. Заготовка устанавливается в центрах или закрепляется в
патроне устанавливаемом на переднем конце шпинделя. В резцедержателе
устанавливаются четыре резца. Поворотом резцедержателя каждый из четырех
резцов может быть установлен в рабочее положение. Инструменты для обработки
отверстий устанавливаются в пиноль задней бабки. Обработка длинных
конических поверхностей достигается путем смещения центра пиноли задней
бабки. Обработка коротких конических поверхностей достигается за счет
поворота суппорта на котором установлен резцедержатель.
Главное движение. Вращение от электродвигателя мощностью 28 квт
передается на I вал коробки скоростей далее посредством двойного блока Б1
на вал II с вала II посредством блока Б2 на вал III и далее на вал IV
посредством блоков Б3 и Б4. Далее через клиноременную передачу 135 – 135 на
вал V. Свала V при включенной муфте М1 движение передается непосредственно
на шпиндель. При выключенной муфте движение на шпиндель передается через
колеса 30 – 60 и 18 –72.
Для того чтобы настроить станок на максимальную частоту вращения
шпинделя необходимо в коробке скоростей установить блоки таким образом
чтобы движение передавалось с большего колеса на меньшее а в механизме
перебора (шпиндельный узел) включить муфту М1
Уравнение настройки будет иметь вид
Ходовой вал используется в приводе подач при выполнении токарных
операций. Ходовой винт используется при нарезании резьб резцом.
Назначение станка. Станок предназначен для токарной обработки деталей
средних размеров из различных материалов в условиях индивидуального и
мелкосерийного производства. На станке можно так же нарезать резцом
метрические дюймовые модульные и питчевые резьбы.
Основные узлы станка. А - Шпиндельная бабка с коробкой скоростей. Б –
гитара сменных колес. В – коробка подач. Г – шпиндель. Д – салазки с
суппортом и резцедержателем. Е – задняя бабка. Ж – ходовой винт. З –
ходовой вал. И – фартук с механизмом управления подачами.
устанавливаются четыре резца.. Инструменты для обработки отверстий
устанавливаются в пиноль задней бабки.
резцедержателя. Ускоренное перемещение салазок и суппорта.
Главное движение. От электродвигателя мощностью 10 квт через
клиноременную передачу 154 - 258 движение передается на вал I. Свала I на
валII движение передается через блок Б1. Свала II на валIII движение
передается через блок Б2. С вала III на шпиндель вал VI движение может
передаваться по двум кинематическим цепям: 1) через колеса 60 – 48 блока
Б4 2) 30 – 60; 2) через колеса 45 – 45 или 15 – 60 блока Б3 на вал IV
зубчатые колеса 18 – 72 и 30 – 60 блока Б4.
Для того чтобы настроить станок на минимальную частоту вращения
чтобы движение передавалось с меньшего колеса на большее по длинной
Кинематическая структура станка при нарезании резьбы будет иметь вид
Станок модели 16К20Ф3
Назначение станка. Станок предназначен для выполнения различных
токарных работ в том числе нарезание различных резьб резцом и обработки
криволинейных поверхностей. Применяется в условиях мелкосерийного и
серийного производства.
Основные узлы станка. А – станина; Б – автоматическая коробка
скоростей; В - шпиндельная бабка с механизмом перебора; Г – шпиндель; Д –
револьверная головка; Е – задняя бабка.
Главное движение. Вращение от электродвигателя мощностью 10 квт через
поликлиновую передачу 130 – 178 передается на вал I автоматической коробки
скоростей. Свала I на вал II могут передаваться три различные частоты
вращения в зависимости от включения электромагнитных муфт М1 – М3. С вала
II на вал III так же могут передаваться три различные частоты вращения в
зависимости от включения электромагнитных муфт М4 – М6. Таким образом
коробка скоростей дает девять различных частот вращения. Далее через
поликлиновую передачу 204 – 274 движение передается в шпиндельную бабку. В
шпиндельной бабке движение передается через колеса 47 – 47 далее: 1) с вала
V на шпиндель через двойной блок колеса 60 – 48 либо 30 – 60; 2) с вала V
на шпиндель через колеса 45 – 45 18-72 30-60. Переключение зубчатых
колес в шпиндельной бабке осуществляется в ручную. Требуемая частота
вращения шпинделя задается в управляющей программе. Одновременным
включением муфт М4 и М6 осуществляется торможение шпинделя.
шпинделя необходимо в автоматической коробке скоростей включить
электромагнитные муфты М3 М6 а в шпиндельной бабке двойной блок установить
Привод подач станка состоит из электрогидравлического шагового
двигателя зубчатой передачи для повышения крутящего момента и шариковой
Назначение станка. Станок предназначен для выполнения токарных и
резьбонарезных работ включая точение конусов с механической подачей. На
станке можно обрабатывать сравнительно большие детали в условиях
индивидуального и мелкосерийного производства.
патроне. В резцедержателе устанавливаются четыре резца. Инструменты для
обработки отверстий устанавливаются в пиноль задней бабки. Обработка
длинных конических поверхностей достигается путем смещения центра пиноли
задней бабки. Обработка коротких конических поверхностей достигается за
счет поворота суппорта на котором установлен резцедержатель.
с резцом в продольном и поперечном направлениях а так же перемещение
резцовых салазок при точении конусов от ходового вала. Винторезное
движение – поступательное перемещение суппорта с резцом в продольном
направлении от ходового винта.
Главное движение. Вал I коробки скоростей получает вращение от главного
электродвигателя мощностью 13 квт через клиноременную передачу 200—280. С
вала I на вал II передается через блок Б1 или через реверсивный механизм.
От вала II вращение передается валу III посредством тройного
подвижного блока шестерен Б2. При среднем положении тройного подвижного
блока шестерен Б3 вращение от вала III сообщается непосредственно шпинделю
VI. В двух других положениях блока Б3 движение передается валу IV и далее
через шестерни 24 — 96 или 42- 42 вал V и двойной подвижный блок шестерен
Коробка скоростей станка имеет сложенную структуру с формулой
Назначение станка. Станок предназначен для затылования зубьев
червячных фасонных и модульных фрез с прямыми и винтовыми канавками а
Основные узлы станка. А – шпиндельная бабка с коробкой скоростей и
звеном увеличения шага; Б – гитара сменных колес винторезной цепи; В –
гитара деления; Г – гитара дифференциала; Д – салазки с суппортом и
резцедержателем; Е – задняя бабка; Ж – ходовой винт.
Движения в станке. Движение резания – вращение шпинделя с заготовкой.
Движение деления (затылования) – возвратно-поступательное перемещение
суппорта с резцедержателем в направлении перпендикулярном оси заготовки.
Винторезное движение – перемещение салазок с резцедержателем вдоль оси
заготовки. Вспомогательные движения – ручные установочные перемещения
салазок и суппорта от маховичков.
Принцип работы. Заготовка устанавливается в центрах или в патроне и
получает вращательное движение. Затыловочный резец закрепляется в
резцедержателе и получает продольное (винторезное) поперечное движение и
(или) возвратно-поступательное (затыловочное) движение в зависимости от
технологической операции.
Движение резания. От электродвигателя движение передается через
шестерни 26—73 валу I коробки скоростей и далее посредством одного из двух
двойных подвижных блоков шестерен Б1 и Б2—валу II. Полый вал III получает
вращение от вала II через шестерни 50—65.Когда как показано на схеме
муфта М3 перебора выключена а шестерня 65 введена в зацепление с шестерней
закрепленной на валу III последний сообщает вращение шпинделю V через
зубчатую передачу 65—65 вал IV и шестерни 20—80. При включенной муфте М3
шпиндель V получает вращение от вала III через шестерни 26—104 вал IV и
шестерни 20—80. Уравнение кинематической настройки цепи главного движения
Движение деления. Это движение также заимствуется от шпинделя и через
перебор шестерни 65—50—39вал IX шестерни 50— 54 вал X шестерни 54—-50
вал XI гитару сменных колес a1— b1 и c1— d1 вал XIII .конический
дифференциал Т - образный вал XIV обгонную муфту М0 шестерни
—29ходовой вал XV коническую передачу 30— 30 и вал XVI сообщается
кулачку К. Пружина П прижимает ролик Рк закрепленный в поперечных салазках
суппорта к кулачку К благодаря чему вращательное движение кулачка К
преобразуется в прямолинейное возвратно-поступательное движение поперечных
Уравнение кинематической настройки цепи деления имеет вид:
z – число зубъев фрезы
N – число рабочих участков кулачка
– передаточное отношение конического дифференциала
iX – передаточное отношение гитары деления
Для затылования режущих инструментов с винтовыми стружечными канавками
дополнительное приращение скорости вращения кулачка К сообщается от
ходового винта VIII через коническую передачу 48— 36 вал XVII шестерни
—24 вал XVIII сменные колеса а2—b2 и c2—d2 гитары дифференциала вал
XX червячную передачу 3—18 конический дифференциал Т - образный вал XIV
муфту обгона M0 шестерни 29—29 ходовой вал XV коническую передачу 30—30
и вал XVI. Сменные колеса гитары дифференциала подбираются из условия
чтобы при продольном перемещении суппорта на величину шага винтовой
стружечной канавки Т кулачок К совершил дополнительно Z оборотов
Уравнение кинематической настройки цепи дифференциала имеет вид:
T – шаг винтовой стружечной канавки
t – шаг ходового винта
iY – передаточное отношение гитары деления
Структурная схема станка при затыловании червячной фрезы с винтовыми
Станок модели 1М553.
Назначение станка. Станок предназначен для обточки и расточки
цилиндрических конических и фасонных поверхностей подрезки торцов и
сверления отверстий в крупногабаритных деталях класса дисков и втулок
высота которых не превышает 15—2 диаметров.
Основные узлы станка. А - коробка подач левого верхнего суппорта;
Б - левый поворотный суппорт с резцедержателем; В — поперечина; Г—коробка
скоростей; Д – правый поворотный суппорт с резцедержателем; Е — портал с
механизмом перемещения траверсы; Ж — коробка подач правого суппорта; 3 —
Движения в станке. Движение резания - вращение план шайбы с заготовкой.
Движения подач - горизонтальное и вертикальное перемещения суппортов (кроме
того суппорты могут перемещаться под углом к оси вращения детали).
Вспомогательные движения - быстрые холостые перемещения суппортов
перемещение траверсы по направляющим стоек зажим траверсы.
Принцип .работы. Обрабатываемое изделие закрепляется на планшайбе
которой сообщается вращательное движение в горизонтальной плоскости.
Режущие инструменты закрепляются в резцедержателях суппортов. Суппорты
используются для обработки наружных и внутренних конических и
цилиндрических поверхностей подрезки торца.
Конструктивные особенности. Станок снабжен блокирующим механизмом
устраняющим возможность одновременного включения рабочей подачи и
ускоренного хода суппортов. Для облегчения вертикальных перемещений
ползунов суппорты снабжены пружинными механизмами уравновешивания.
Конструкция коробок подач обеспечивает возможность установки приспособлений
для обработки конусных поверхностей без разворота верхнего поворотного
суппорта. Механизмы перемещения и зажима траверсы сблокированы и
расположены в портале. Для облегчения переключений блоков зубчатых колес в
коробке скоростей предусмотрен механизм проворота с приводом от
гидроцилиндра с зубчато-реечной передачей.
Главное движение. Планшайба станка приводится в движение
электродвигателем мощностью 40 квт через клиноременную передачу 283—475
коробку скоростей переборное устройство коническую передачу 25—32 вал
VII и колеса 23—154.
В коробке скоростей находятся тройной и двойной передвижные блоки
шестерен Б2 и Б1 обеспечивающие валу III шесть скоростей вращения. От вала
III вращение передается валу VI либо непосредственно колесами 18—18 либо
через двухступенчатый перебор. В последнем случае вал VI получает вращение
от вала III через колеса 18—44 вал IV двойной подвижный блок Б3 вал V и
из пруткового материала требующих последовательного применения различных
режущих инструментов. Наиболее характерными деталями для обработки на
станке модели 1341 являются штуцеры ниппели втулки резьбовые детали и т.
д. изготовляемые в условиях серийного производства. Станок может быть
также успешно использован для разнообразных патронных работ.
Основные узлы станка. А – шпиндельная бабка с коробкой скоростей; Б –
коробка подач; В – шпиндель; Г – револьверный суппорт; Д – револьверная
головка; Е – ходовой вал; Ж – фартук с механизмом управления продольной
Движения в станке. Движение резания - вращение шпинделя с заготовкой.
Движения подач—прямолинейное поступательное движение револьверного суппорта
в продольном направлении (продольная подача) и медленное вращение
револьверной головки вокруг своей оси (поперечная подача). Вспомогательные
движения: подвод и отвод револьверного суппорта поворот револьверной
головки в новую позицию а также фиксация револьверной головки производятся
Принцип работы. Прутковый материал (или штучная заготовка) закрепляется в
патроне шпинделя станка. Весь комплект режущих инструментов необходимый
для выполнения данной операции устанавливается в гнездах револьверной
головки в последовательности определяемой последовательностью переходов
технологического процесса обработки заготовки. По окончании каждого
перехода револьверная головка устанавливается вручную в новую позицию.
Головка имеет 16 фиксированных положений.
Благодаря наличию на станке механизма автоматического выключения
продольной подачи посредством переставных продольных упоров а также за
счет соответствующей установки режущих инструментов при наладке станка
обработка деталей может производиться без систематических промеров. Станок
снабжен барабанной револьверной головкой с горизонтальной осью вращения
расположенной параллельно оси шпинделя что обеспечивает ей большую
жёсткость высокую точность и возможность одновременного закрепления
значительного количества режущих инструментов.
Движение подач. Движение подач заимствуется от шпинделя через шестерни
– 57 и передается в коробку подач. Настройка на заданную подачу
осуществляется при помощи двойного блока на валу VI четырех
электромагнитных муфт и двойного блока на валу XI. С выхода коробки подач
движение через предохранительную муфту М3 передается на ходовой вал X.
Продольная подача с вала X через шестерни 35 – 40 или 48 – 27 передается на
вал XI далее через червячную передачу 1 – 33 шестерни 25 – 68 вал XIV на
шестерню 16 и рейку m = 3 мм. Включение – выключение продольной подачи
осуществляется муфтой М1. Поперечная подача с вала X через зубчатые колёса
– 68 36 – 36 муфту М2 которая служит для реверса передается на
червячную передачу 1 – 66. Далее при включенной предохранительной
фрикционной электромагнитной муфте МЭ9 на шестерню 19 и зубчатый венец 152
револьверной головки. Благодаря наличию двойного блока и четырех
электромагнитных муфт в коробке подач и дополнительного блока в фартуке
револьверная головка имеет шестнадцать продольных и поперечных подач.
Множительная структура в приводе главного движения имеет формулу
Структурная сетка имеет вид

тип отв ОМП-3.doc

Станок модели 2М55Ф2.
Назначение станка. Станок предназначен для сверления зенкерования и
развертывания отверстий и для нарезания резьб в изделиях крупных и средних
размеров значительного веса в условиях индивидуального и серийного
Основные узлы станка. А - основание; Б - неподвижная колонна; В -
механизм зажима поворотной колонны; Г - полая поворотная колонна; Д –
механизм подъема опускания и зажима траверсы; Е - траверса; Ж -
шпиндельная бабка с коробкой скоростей и коробкой подач.
Движения в станке. Движение резания—вращение шпинделя. Движение
подачи—вертикальное осевое перемещение шпинделя. Вспомогательные движения:
ручное горизонтальное перемещение шпиндельной бабки по траверсе;
механическое вертикальное перемещение траверсы; ручной поворот траверсы с
Принцип работы. Обрабатываемая заготовка устанавливается на основании
станка или на приставном столе. Режущий инструмент укрепляется в шпинделе
станка. Для совмещения оси инструмента с осью будущего отверстия
шпиндельную бабку необходимо вручную перемещать по направляющим траверсы
которая в свою очередь может быть повернута вместе с полой поворотной
колонной. Установка траверсы по высоте в зависимости от размера
обрабатываемой заготовки обеспечивается перемещением траверсы относительно
поворотной колонны. Для сверления несквозных отверстий станок снабжен
механизмом автоматического останова подач.
Главное движение. Движение от электродвигателя мощностью 35 квт
передается на шестерни 31 — 49 на вал I. При включенной муфте МФ вверх
движение передается на вал II через блок шестерен Б1а при включении вниз –
через реверсивный механизм. С вала II на вал III через блок Б2 и на вал IV
через блок Б3. При выключенной муфте М1 движение передается через шестерни
– 30 на вал V и шпиндель VI при включенной муфте М1 – через шестерни 13
Уравнение кинематической настройки для максимальной частоты вращения
Перемещение шпиндельной бабки по горизонтальным направляющим траверсы
осуществляется с помощью зубчато-реечной передачи z=24 m=3. Траверса в
вертикальном направлении по колонне перемещается с помощью винтовой
передачи от двигателя мощностью 22 квт.
Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования различных
деталей из стали чугуна и цветных металлов сравнительно небольших
размеров. Обработка деталей осуществляется цилиндрическими дисковыми
фасонными угловыми модульными и торцовыми фрезами как встречным так и
попутным фрезерованием. Станок используется в условиях индивидуального и
серийного производства. При наличии делительной головки можно фрезеровать
прямозубые шестерни рейки канавки и т. п.
Основные узлы станка. А—стойка с коробкой скоростей и шпиндельным
узлом; Б—хобот с подвеской; В—стол; Г—поперечные салазки; Д—консоль с
коробкой подач; Е—основание станка.
Движения в станке. Движение резания—вращение шпинделя с фрезой.
Движение подач - перемещения стола
с заготовкой в продольном поперечном и вертикальном направлениях.
Вспомогательные движения—быстрые перемещения стола в тех же направлениях.
Принцип работы. Обрабатываемые детали устанавливают непосредственно на
столе в тисках или специальных приспособлениях. Для обработки деталей в
нескольких позициях широко используется универсальная делительная головка.
Насадные фрезы цилиндрические дисковые и др. устанавливают на
шпиндельных оправках хвостовые - непосредственно в шпинделе или в цанговом
патроне. При установке фрез на оправках последние одним концом вставляют в
конус шпинделя а другим — в отверстие подвески. Торцовые фрезерные головки
закрепляют на торце шпинделя
Движения подач. Привод имеет отдельный электродвигатель и состоит из
шестискоростной коробки подач переборного устройства коробки реверсов и
механизмов продольной поперечной и вертикальной подач. Вращение от
фланцевого электродвигателя мощностью 06 квт передается через шестерни
редуктора 21—72 и 32—64 валу X коробки подач и через тройной подвижной блок
шестерен Б4 и двойной подвижной блок шестерен Б5 валу XII. От вала XII
вращение может быть передано широкой шестерне 60 установленной на валу
XIII через шестерни перебора 18—72 и 30— 60—60 когда муфта М2 отключена
(как показано на схеме) либо непосредственно через шестерни 60—60 при
включенной муфте М2. В последнем случае шестерня 60 установленная на валу
XII выводится из зацепления-с шестерней 30 для сцепления с кулачками
шестерни 45. Широкая шестерня 60 установлена на полом валу и связана с ним
предохранительной муфтой МП. Для осуществления рабочих подач должна быть
включена кулачковая муфта М3 тогда вращение от широкой шестерни 60 через
предохранительную и кулачковую муфты передается валу XIII и через шестерни
—40 и 48—52 валу XV связанному с механизмами реверсов продольной
поперечной и вертикальной подач. От вала XV через коническую передачу 18—18
и вал XVI приводится во вращение конический реверс 28—28—28. При включении
кулачковой муфты М7 в ту или иную сторону ходовой винт XVII и стол получают
продольную подачу в соответствующих направлениях. Кулачковой муфтой М6
включается винт XVIII поперечной подачи а муфтой М5 – винт XXI
вертикальной подачи.
Уравнение кинематической настройки цепи максимальной продольной подачи
Ускоренное перемещение осуществляется от электродвигателя мощностью 06
квт через колёса 2472 3264 6426 на вал XIII при включенной муфте М4
минуя коробку подач.
деталей сравнительно небольших размеров в основном цилиндрическими
дисковыми угловыми фасонными и модульными фрезами в условиях
индивидуального и серийного производства. Наличие поворотного стола
позволяет нарезать винтовые канавки при изготовлении косозубых колес фрез
зенкеров разверток и тому подобных деталей.
Основные узлы станка. А —стойка с коробкой скоростей и шпиндельным
узлом; Б— хобот с подвесками; В – поворотный стол; Г—поперечные салазки; Д
— консоль с коробкой подач; Е — основание.
Движения подач—продольное поперечное и вертикальное поступательные
перемещения стола. Вспомогательные движения — все указанные перемещения
стола выполняемые на быстром ходу или вручную.
Принцип работы. Обрабатываемые детали закрепляются непосредственно на
столе в машинных тисках или специальных приспособлениях устанавливаемых
на столе станка. При необходимости делить заготовку на несколько равных
частей применяют универсальную делительную головку. Насадные фрезы
закрепляют на консольных или опорных оправках. Торцовые фрезерные головки
устанавливают и закрепляют на торце шпинделя. При нарезании спиральных
канавок поворачивают стол в соответствии с углом наклона фрезеруемой
Движения подач. Движение передается от электродвигателя мощностью 17
квт валу VIII коробки подач. Валу IX вращение передается блоком Б4. Вал Х
получает вращение через блок Б5 или Б6 и имеет восемь скоростей. На конце
вала Х закреплена широкая шестерня 18 которая находится в постоянном
зацеплении с шестерней 37 подвижного блока Б7. Шестерни блока Б7 могут
зацепляться с шестернями 15 или 37 закрепленными на валу XII обеспечивая
этому валу шестнадцать различных скоростей вращения. От вала XII вращение
передается через червячную передачу 2—36 и обгонную муфту МО валу XIII. На
противоположном конце вала XIII закреплена шестерня 22 которая через
шестерни 42 и 42 вращает центральный вал XIV коробки реверсов.
Распределительная шестерня 42 связана с валом XIV предохранительной муфтой
МП и зацепляется одновременно с шестерней 30 закрепленной на валу XVII и
с правыми шестернями 42 и 42 свободно сидящими на валах XV и XVIII. Левая
шестерня 30 закрепленная на валу XVII находится в постоянном зацеплении с
левыми шестернями 42 и 42 свободно сидящими на валах XV и XVIII. Нетрудно
видеть что левые шестерни 42 и 42 будут вращаться с такой же скоростью
как и правые шестерни 42 и 42 но в обратном направлении. Кулачковая муфта
М3 служит для реверсирования вертикальной подачи стола осуществляемой
ходовым винтом XVI который получает вращение от коробки реверса через
коническую передачу 15—30. Кулачковая муфта M4 установлена для
реверсирования поперечной подачи осуществляемой винтом XVIII. Движение
продольной подачи стола заимствуется от коробки реверсов и передается
шестерне 33 и далее через шестерни 35—27 шестеренчатый вал 19 шестерни
—19 коническую передачу 14—28 и конический реверс 19—19—19 продольному
ходовому винту XXII. Кулачковая муфта М5 служит для реверсирования
Уравнение кинематической настройки цепи минимальной поперечной подачи
Множительная структура привода главного движения с перебором формула
множительной структуры
Станок модели 6Н13Ф3
Назначение станка. Станок оснащен контурной системой числового
программного управления (ЧПУ) и предназначен для фрезерования разнообразных
деталей средних размеров и веса из черных и цветных металлов а также из
пластмасс в том числе и криволинейных поверхностей в условиях серийного
производства. Наличие поворотного стола позволяет нарезать винтовые канавки
при изготовлении косозубых колес фрез зенкеров разверток и тому подобных
Основные узлы станка. А - основание; Б - стойка; В - коробка скоростей;
Г - шпиндельная головка; Д - стол; Е - поперечные салазки; Ж – консоль З –
Движения в станке. Движение резания – вращение шпинделя с фрезой.
Движения подач—прямолинейные поступательные перемещения стола в продольном
и в поперечном направлениях а так же перемещение пиноли в вертикальном
направлении. Вспомогательными движениями являются все указанные перемещения
Принцип работы. Крупные детали закрепляются непосредственно на стол
станка с помощью прижимных устройств. Небольшие детали устанавливаются в
тисках или специальных приспособлениях. Торцовые концевые пальцевые фрезы
и фрезерные головки укрепляются в шпинделе.
Управление перемещением стола и пиноли шпинделя осуществляется по
программе системой ЧПУ. Скорость и величина перемещения задается по
программе. Источником движений подач служат гидромоторы управляемые от
шаговых серводвигателей ДШ.
При фрезеровании винтовых канавок заготовка устанавливается в
делительную головку шпинделю которой сообщается вращательное движение
через гитару от винта продольной подачи XIII.
Главное движение. Вращение от электродвигателя мощностью 75 квт через
упругую соединительную муфту передается на вал I. Далее через зубчатые
колеса 27 – 53 движение передается на входной вал коробки скоростей.
Коробка скоростей трехваловая и имеет в своей конструкции два тройных блока
Б1 и Б2 которые позволяют получить на её выходе девять различных частот
вращений. С выходного вала IV коробки скоростей движение передается через
двойной блок Б3 вал V и далее через конические колеса 39 – 39 зубчатые
колеса 70 – 70 на шпиндель VII.
Взаимосвязь перемещений рабочих органов станка оснащенного системой
ЧПУ при контурном фрезеровании обеспечивается системой ЧПУ.
Назначение станка. Станок предназначен для выполнения разнообразных
фрезерных операций преимущественно в инструментальном производстве. Наличие
поворотного стола позволяет нарезать винтовые канавки при изготовлении
косозубых колес фрез зенкеров разверток и тому подобных деталей.
Применяется в условиях мелкосерийного и серийного производства.
Основные узлы станка. А – Основание; Б – стойка с коробкой скоростей; В
– подвижная траверса с коробкой скоростей; Г – поворотные головки; Д –
стол; Е – консоль с коробкой подач; Ж – горизонтальный шпиндель; З –
Вертикальный шпиндель.
Конструктивные особенности станка. Конструктивной особенностью станка
является наличие двух приводов главного движения – горизонтального и
вертикального шпинделей. Кроме этого станок оснащен тремя поворотными
головками что позволяет обрабатывать детали сложной формы.
Движения в станке. Движение резания (главное движение) – вращение
горизонтального или вертикального шпинделя. Движения подач—продольное
поперечное и вертикальное поступательные перемещения стола. Вспомогательные
движения — все указанные перемещения стола выполняемые на быстром ходу
стол в машинных тисках или специальных приспособлениях устанавливаемых на
столе станка. При необходимости делить заготовку на несколько равных частей
применяют универсальную делительную головку. Насадные фрезы закрепляют в
консольных или опорных оправках и устанавливают в горизонтальном или
вертикальном шпинделе в зависимости от выполняемой операции. Торцовые
фрезерные головки устанавливают и закрепляют на торце горизонтального
шпинделя. При нарезании спиральных канавок поворачивают стол в соответствии
с углом наклона фрезеруемой спиральной канавки.
Главное движение. Вращение горизонтальному шпинделю передается от
электродвигателя мощностью 10 квт через колеса 27 – 53 тройной блок Б4 на
вал XII тройной блок Б5 двойной блок Б6.
Вращение вертикальному шпинделю передается от электродвигателя
мощностью 28 квт через колеса 19 – 53 тройной блок Б1 на вал III
тройной блок Б3 колеса 30 – 42 три пары конических колес.
Уравнение кинематической настройки для минимальной частоты вращения
горизонтального шпинделя
Множительная структура привода подач переборная имеет формулу
Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования
крупногабаритных деталей или для одновременной обработки нескольких деталей
средних размеров и веса. Станок применяется в индивидуальном и серийном
Основные узлы станка: А – шпиндель; Б – шпиндельная бабка с коробкой
скоростей; В – привод вертикального перемещения шпиндельной бабки; Г –
стойка; Д – привод поперечных перемещений стола; Е – привод продольных
перемещений стола; Ж – стол.
шпинделя с фрезой. Движение подач – поступательное перемещение стола в
продольном и поперечном направлениях в горизонтальной плоскости.
Вспомогательные движения – ручные установочные перемещения стола
шпиндельной бабки и пиноли шпиндельной бабки ускоренные перемещения стола
и шпиндельной бабки.
Принцип работы. Инструмент устанавливается непосредственно в шпиндель
станка или на оправку устанавливаемую в шпинделе. Заготовка
устанавливается на стол станка. Для обработки наклонных поверхностей
шпиндельная бабка может поворачиваться.
Главное движение. Вращение от электродвигатель мощностью 20 квт через
упруго-эластичную муфту передается на вал I. Далее через шестерни 24 – 56
на вал II через тройной блок зубчатых колес Б1 на вал III. Этот вал будет
иметь три частоты вращения которые могут передаваться через колеса 23 – 46
либо 27 – 42 либо 20 – 49. С вала III на вал IV движение передается через
двойной блок зубчатых колес Б2 и с вала IV на вал V (шпиндель) через
подвижный двойной блок зубчатых колес Б3 на неподвижный блок Б4. Таким
образом шпиндель станка будет иметь двенадцать различных частот вращений.
Продольное и поперечное перемещение стола и вертикальное перемещение
шпинделя осуществляется с помощью винтовых передач.

тип отв ОМП-2.doc

Назначение станка. Станок предназначен для токарной обработки из
пруткового материала деталей диаметром до 25 мм и длиной до 150 мм. На
станке можно производить черновое и чистовое обтачивание фасонное
обтачивание сверление зенкование зенкерование развертывание подрезание
торцов прорезание канавок нарезание резьбы резьбонарезным инструментом
накатку рифлений и отрезание. Станок предназначен для использования в
условиях мелкосерийного и серийного производства.
Основные узлы станка. А— шпиндельная бабка; Б— механизм подачи и зажима
материала; В—коробка подач; Г—коробка скоростей; Д — поперечный суппорт;
Е—фартук поперечного суппорта; Ж - револьверный суппорт; З - фартук
револьверного суппорта.
Движения в станке. Движение резания - вращение шпинделя с прутком.
Движения подач - прямолинейное поступательное перемещение поперечного
суппорта в радиальном направлении и прямолинейное поступательное
перемещение револьверного суппорта вдоль оси шпинделя. Вспомогательные
движения - быстрый отвод револьверного суппорта в продольном направлении;
ручные перемещения поперечного и револьверного суппортов; поворот
револьверной головки в конце отвода револьверного суппорта подача и зажим
пруткового материала.
Принцип работы. Передний конец прутка заводится в отверстие шпинделя и
закрепляется в цанговом патроне. По окончании обработки очередной детали
специальный механизм подает пруток вперед на требуемую длину до упора
после чего вновь закрепляет пруток в шпинделе станка. Весь необходимый для
данной операции режущий инструмент закрепляется в шестипозиционной
револьверной головке и двух резцедержателях поперечного суппорта. В
револьверной головке устанавливается инструмент для обработки отверстий
нарезания резьбы и продольного точения. В переднем резцедержателе
поперечного суппорта закрепляются подрезные канавочные фасонные и другие
резцы а в заднем резцедержателе обычно устанавливается отрезной резец.
Движения подач. Эти движения заимствуются от вала III и передаются валу
V коробки подач клиноременной передачей 98—153. Переключение и реверс подач
осуществляется фрикционными электромагнитными муфтами. От вала VI вращение
передается валу VII либо непосредственно колесами 23—61 либо через
передачу с паразитным колесом 21—29—56. Подача поперечного суппорта
осуществляется ходовым винтом XI который получает вращение от вала VIII
через червячную передачу 1—38 кулачковую муфту М1 шестерни 52—55 вал Х и
колеса 74—20. Подача револьверного суппорта производится реечным
механизмом. Реечная шестерня 18 приводится во вращение валом VIII через вал
XII колеса 30—60 шестерни 30—60 электромагнитной муфты МЭ9 вала XIV
червячной передачи 1— 38 кулачковой муфты М2 шестерен 52—52
предохранительной муфты M П и вала XVI.
Уравнение кинематической настройки для максимальной продольной подачи
При отсутствии на станке специального копировального приспособления
нарезать резьбу резцом нельзя.
Назначение станка. Автомат предназначен для токарной обработки в
автоматическом цикле сложных по форме деталей требующих применения
нескольких последовательно работающих инструментов в условиях
крупносерийного производства. В качестве заготовки используется прутковый
материал круглого квадратного и шестигранного сечения.
Основные узлы станка. А - шпиндельная бабка; Б - механизм подачи и
зажима пруткового материала; В - коробка скоростей; Г - поперечные
суппорты; Д - револьверный суппорт с револьверной головкой; Е - гитара
сменных колёс; Ж - распределительные валы.
Движения в станке. Движение резания - вращение шпинделя с заготовкой; в
случае установки приспособления для быстрого сверления движение резания
сообщается также инструментальному шпинделю. Движения подач. Продольная
подача—перемещение револьверного суппорта . Поперечная подача — перемещение
поперечных суппортов в радиальном направлении. Вспомогательные
движения—подача и зажим пруткового материала быстрые подводы и отводы
суппорта револьверной головки а также поворот ее вокруг своей оси для
установки очередного инструмента в рабочую позицию.
Принцип работы. Обрабатываемый пруток закрепляется в шпинделе станка
цанговым зажимом. Комплект режущего инструмента закрепляется в револьверной
головке и на поперечных суппортах. Револьверная головка
служит для обточки резцами обработки отверстий и нарезания резьбы
метчиками и плашками. Поперечные суппорты предназначены для обработки
фасонными резцами для осуществления подрезных переходов и отрезки готовой
Главное движение. Движение от электродвигателя мощностью 45 квт
передается в коробку скоростей далее через клиноременную передачу 190 –
0 на шпиндель V. Переключение частоты вращения шпинделя осуществляется
муфтами МЭ и сменными колесами А и Б. Реверс шпинделя осуществляется
паразитной шестернёй 40.
Уравнение кинематического баланса цепи главного движения
Кинематическая структура станка
Станок модели 2Н135.
Назначение станка. Станок предназначен для сверления рассверливания
зенкерования и развертывания отверстий в различных деталях а также для
цекования и нарезания резьб машинными метчиками в условиях индивидуального
и серийного производства. На станке модели 2Н135 обрабатываются детали
сравнительно небольших размеров и веса.
Основные узлы станка. А — стол; Б — шпиндельная бабка с коробкой подач
и подъемным механизмом; В — коробка скоростей; Г — стойка (колонна); Д —
Движения в станке. Движение резания - вращение шпинделя с режущим
инструментом. Движение подачи - осевое перемещение шпинделя с режущим
инструментом. Вспомогательные движения - ручные перемещения стола и
шпиндельной бабки в вертикальном направлении и быстрое ручное перемещение
шпинделя вдоль его оси.
Принцип работы. Обрабатываемая заготовка устанавливается на столе
станка и закрепляется в машинных тисках или в специальных приспособлениях.
Совмещение оси будущего отверстия с осью шпинделя осуществляется
перемещением приспособления с обрабатываемой деталью на столе станка.
Режущий инструмент в зависимости от формы его хвостовика закрепляется в
шпинделе станка при помощи патрона или переходных втулок. В соответствии с
высотой обрабатываемой детали и длиной режущего инструмента производится
установка стола и шпиндельной бабки.
Отверстия могут обрабатываться как ручным перемещением шпинделя так и
механической подачей.
Движение подачи. Движение подачи заимствуется от вала VII. Движение
передается через шестерни 34 — 60 и 19 — 54 коробку подач
предохранительную муфту Mn вал XII червячную передачу 1 — 60 зубчатую
муфту М2 вал XVII шестерни 13 и рейку m= 3 мм нарезанной на гильзе
шпинделя. В коробке подач расположены два тройных блока. От вала XI три
скорости вращения сообщаются валу X на котором жестко закреплены шестерни
31 16 и 26. От вала X еще три скорости вращения передаются валу XI.
Таким образом коробка подач обеспечивает 9 скоростей.
Предохранительная муфта служит для предохранения механизма подач от
поломок при перегрузках а также для автоматического выключения по дачи при
Уравнение кинематической настройки для максимальной подачи
Механизмы преобразующие вращательные движения в поступательные:
В кинематической цепи подач – рейка-шестерня
Установочные перемещения шпиндельной бабки – рейка-шестерня
Установочные перемещения стола – винт – гайка.
Станок модели 2Р135Ф2
нарезания резьб машинными метчиками и выполнения легких фрезерных операций
в условиях индивидуального и серийного производства. На станке
обрабатываются детали сравнительно небольших размеров и веса.
Основные узлы станка. А – привод перемещения суппорта; Б – суппорт; В –
шестипозиционная револьверная головка; Г – крестовый стол; Д – привод
поперечного перемещения стола; Е – привод продольного перемещения стола; Ж
– коробка скоростей; З – стойка; И – основание стойки.
Движения в станке. Движение резания – вращение одного из шпинделей
револьверной головки. Движение подач – вертикальное перемещение суппорта
(осевая подача инструмента) и перемещение крестового стола. Вспомогательные
движения - поворот револьверной головки ускоренное перемещение суппорта и
Принцип работы. Заготовка устанавливается на столе. В пять из шести
шпинделей револьверной головки устанавливаются инструменты для обработки
отверстий а в оставшийся шпиндель устанавливаются фрезы. Поворотом головки
каждый шпиндель может быть установлен в рабочую позицию. Станок оснащен
позиционным устройством ЧПУ мод. 2П32 которое обеспечивает одновременное
или раздельное перемещение стола по координатам Х и Y перемещение
суппорта с револьверной головкой по координате Z дает возможность
управлять поворотом револьверной головки по программе выбирать величину
рабочей подачи и частоту вращения шпинделя.
Главное движение. Движение от двигателя мощностью 4 квт передается в
коробку скоростей. С вала I движение передается на вал II через шестерни 42
– 30 или 36 – 36 или 30 – 42. Свала II на вал III через шестерни 24 – 48
или 42 – 30. При включенной муфте МЭ6 и выключенной муфте МЭ7 движение
передается сразу на вал V. Если муфта МЭ6 выключена а муфта МЭ7 включена
движение передается на вал V через шестерни 24 – 48 и 15 – 60 далее на вал
VI шестерни 35 – 44 31 – 49 – 47 – 35 на шпиндель XI.
Уравнение кинематической настройки для минимальной частоты вращения
В кинематической цепи вертикальной подачи – винт - гайка
Установочные перемещения стола – винт – гайка качения (две передачи).

тип отв по МЕТР СТ и СЕР.doc

ТИПОВЫЕ ОТВЕТЫ К ВОПРОСАМ РАЗДЕЛА 5.
Допуском размера называется разность между наибольшим и наименьшим
предельными размерами. Допуск характеризует точность изготовления. Чем
меньше допуск тем точнее будет изготовлен элемент детали но тем труднее и
дороже его изготовление.
Всего установлено 20 квалитетов точности:
; 0; 1; 2; 3 18. (самый точный 01)
0 1 – для плоскопараллельных концевых мер длины
3 4 – для калибров и особо точных изделий
( 12 – для сопрягаемых размеров
( 18 – для несопрягаемых размеров.
Посадки бывают с зазором с натягом и переходные. Они
характеризуются предельными значениями зазоров или натягов.
Первая посадка – с зазором две другие – переходные.
Посадки подшипников качения на валы и в корпусы выбирают от:
вида нагружения колец
типа и размеров подшипника
величины и характера действующих нагрузок
условий эксплуатации.
где Н7 – поле допуска отверстия в корпусе.
l0 – поле допуска наружного кольца.
где L0 – поле допуска внутреннего кольца
k6 – поле допуска вала
Основными причинами являются:
Состояние оборудования и его точность;
Качество и состояние технологической оснастки;
Неоднородность материала заготовок и неодинаковость припуска на
Температурные условия;
Упругие деформации в системе СПИД;
Классификация и субъективные ошибки рабочего.
Сертификация соответствия – это действие третьей стороны
доказывающей что обеспечивается необходимая уверенность в том что должным
образом идентифицированная продукция. Процесс или услуга соответствует
конкретному стандарту или другому нормативному документу.
В сертификации участвуют 3 стороны:
изготовитель продукции (продавец);
потребитель продукции (покупатель);
лицо или орган признанные независимыми от 1 и 2 стороны.
Графически поля допусков соединений [p [p [p будут иметь
Размерная цепь – это совокупность взаимосвязанных размеров
образующих замкнутый контур и влияющих на один из размеров цепи. Размеры
цепи – это звенья. Звенья делятся на составляющие и замыкающие.
Составляющие делятся на увеличивающие и уменьшающие. Замыкающее звено –
звено которое получается последним в результате обработки или сборки.
Увеличивающее звено – звено с увеличением которого увеличивается размер
замыкающего звена. Уменьшающее звено – это звено с увеличением которого
уменьшается размер замыкающего звена.
[pic]- номинальный размер замыкающего звена.
Схема измерения будет иметь вид
закрепляем в центрах и измеряем радиальное биение индикатором.
Это обозначение шлицевого прямобочного соединения. Центрирование –
по внутреннему диаметру d.
Характеристики обозначения [pic]:
Посадка в системе отверстия
TD =0039 мм Td = 0039 мм
Обязательная сертификация распространяется на продукцию и услуги
связанные с обеспечением безопасности окружающей среды жизни здоровья и
имущества. Законодательно закрепленные требования к этим товарам должны
выполнятся всеми производителями на внутреннем рынке и импортерами при
ввозе на территорию России.
Добровольная сертификация проводится в тех случаях когда требования
изложенные в нормативной документации не касаются требований безопасности.
Она проводится на добровольной основе по инициативе изготовителя продавца
или потребителя продукции и способствует повышению конкурентоспособности

временный.doc

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКЗАМЕН
«МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ»
«СТАНОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД»
Программа Государственного экзамена по разделу
«Станосный электропривод 3
«Станосный электропривод
Раздел 6. Станочный электропривод.
Виды электроприводов станков с ЧПУ и их особенности. Типовые схемы
электроприводов и перспективы их развития. Конструкция и принцип работы
асинхронного электродвигателя. Конструкция и принцип работы синхронного
электродвигателя. Конструкция и принцип работы электродвигателя постоянного
тока. Конструкция и принцип работы шагового электродвигателя. Пуск
электродвигателя. Регулирование частоты вращения вала электродвигателя.
Перегрузочная способность и условия пуска электродвигателей в
Рекомендуемая литература
Касаткин А.С. Немцов М.В. Электротехника. М.: Высшая школа
Кауман М.М. Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических систем.
М.: Высшая школа 1979.261с.
Общая электротехника Под ред. А. Т. Блажкина. Л. энергоатомиздат
З.Парфенов К. А. Общая электротехника. М.: Высшая школа. 1985.412с.
Виды электроприводов станков с ЧПУ и их особенности.
Типовые схемы электроприводов и перспективы их развития.
Конструкция и принцип работы асинхронного двигателя.
Конструкция и принцип работы синхронного двигателя.
Конструкция и принцип работы двигателя постоянного тока.
Конструкция и принцип работы шагового электродвигателя.
Пуск электродвигателя.
Регулирование частоты вращения электродвигателя.
Характеристики регулируемых электроприводов.
Режимы работы электродвигателя в электроприводе.
Выбор мощности электродвигателя.
ТИПОВЫЕ ОТВЕТЫ К ВОПРОСАМ РАЗДЕЛА 6.
Виды электроприводов (ЭП) станка с ЧПУ и их особенности.
ЭП - устройство состоящее из электродвигателя (ЭД) аппаратуры
управления им и механических передач связывающих ЭД с рабочими органами
Различают ЭП главного движения ЭП подачи ЭП вспомогательных
ЭП главного движения - это в токарных станках привод вращения шпинделя
в шлифовальных - привод вращения шлифовального круга и др. Особенностями
данного ЭП являются: повышенная мощность ЭЛ длительная работа при заданной
постоянной частоте вращения большие вращающиеся массы превосходящие
собственные моменты инерции ЭД.
ЭП подач сообщают движения суппортам и столам токарных шлифовальных
фрезерных и др. станков осуществляют подачу шпинделей в расточных и
сверлильных станках.
Вспомогательные ЭЛ обычно выполняются на основе скоростных асинхронных
двигателей (АД) с короткозамкнутым ротором и являются нерегулируемыми
(например высокоскоростные электрошпиндели) до 100000 обмин - для
сверления печатных плат и шлифования отверстий малого диаметра).
Типовые схемы электроприводов (ЭП).
Типовые схемы ЭП представлены на рис. 1-6.
ЭП с механическим одноступенчатым изменением частоты вращения (с
помощью редуктора мультипликатора);
ЭП с многоступенчатым изменением частоты вращения за счет коробки
ЭП со ступенчатым изменением частоты вращения за счет переключения
ЭП с плавным регулированием частоты вращения без ОС.
ЭП с плавным регулированием с ОС по частоте вращения.
Среди ЭП переменного тока наиболее перспективен ЭП с частотным
управлением АД. Они высокоскоростные (9000 обмин у заточных станков 100
0 обмин у внутришлифовальных) имеют меньший размер массу уровень шума
В ЭП постоянного тока системы генератор-двигатель магнитный усилитель
- двигатель заменяются тиристорным и транзисторным регулированием. Этим
достигается уменьшение размеров увеличивается быстродействие и диапазон
ШЭД используется в ЭП без ОС однако благодаря импульсному управлению
упрощается контроль частоты вращения вала и его фазовое положение.
Конструкция и принцип работы асинхронного двигателя (АД).
Асинхронный двигатель является машиной переменного тока его устройство
схематично показано на рис. 1.(см.приложение)
Статор 1 представляет собой полый цилиндр составленный как и
магнитопровод трансформатора из листов электротехнической стали; листы
имеют форму колец со штампованными пазами. В пазах 2 находящихся на
внутренней поверхности цилиндра укладывается статорная обмотка не
показанная на рисунке. Эта обмотка выполняется так что при включении ее в
сеть переменного тока в расточке статора (внутри цилиндра) образуется
магнитное поле вращающееся вокруг оси статора с постоянной скоростью.
Ротор 3 машины имеет вид цилиндра набранного из круглых листов стали.
У поверхности ротора вдоль его образующих расположены проводники 4
составляющие обмотку ротора. Обмотка ротора не связана с внешней
электрической сетью. Токи в ней возникают в результате того что ротор при
вращении отстает от вращающегося поля. Значение этих токов определяется
скоростью вращения магнитного поля относительно ротора.
Для оценки этой скорости вводится понятие скольжения асинхронной
где n0 - скорость вращения магнитного потока или синхронная скорость
n - скорость вращения ротора обмин.
Поскольку условием возникновения токов в роторе является неравенство
скоростей n ( n0 ротор асинхронного двигателя не может вращаться со
скоростью равной синхронной чем и объясняется название - асинхронный («а»
- отрицание). Таким образом 1 > s> 0.
У асинхронного двигателя движущий момент возникает в роторе как
результат взаимодействия вращающегося магнитного потока с индуктируемыми им
в роторе токами. Этот момент увлекает ротор в сторону вращения магнитного
потока. Образование вращающего момента воздействующего на ротор
асинхронного двигателя можно проследить по рис. 2. Полюсы магнитного поля
статора вращающиеся со скоростью n0 показаны штриховыми линиями чтобы
подчеркнуть что статор не имеет конструктивно оформленных полюсов.
Проводники ротора показаны кружками; указанные в них направления ЭДС и
токов можно определить по правилу правой руки. Направления сил f
действующих на проводники ротора в результате взаимодействия токов в
проводниках ротора с магнитным полем статора могут быть найдены по правилу
Применяются трехфазные двухфазные и однофазные асинхронные машины. В
промышленности наиболее широко используются трехфазные асинхронные
двигатели. Различают АД с короткозамкнутым и фазным ротором.
Фазовый ротор имеет трехфазную обмотку соединенную "звездой". Три
свободные конца присоединяются к трем контактным кольцам насаженным на
вал но изолированными от него и друг друга. На боковом подшипниковом щите
укреплен щеткодержатель с тремя группами щеток.
АД с фазным ротором дороже и менее надежен но путем введения в цепь
ротора реостатов или дросселей улучшаются их пуско-регулировочные свойства.
Конструкция и принцип работы синхронного двигателя (СД)
Синхронные электрические машины характерны тем что у них ротор в
установившемся режиме вращается с угловой скоростью вращающегося магнитного
поля создаваемого токами в фазных обмотках статора. Подобного статору
асинхронной машины. Это достигается тем что ротор синхронной машины
представляет собой обычно электромагнит или реже постоянный магнит с числом
пар полюсов равным числу пар полюсов вращающегося магнитного поля.
Взаимодействие полюсов вращающегося магнитного поля и полюсов ротора
обеспечивает постоянную угловую скорость последнего независимо от момента
на валу. Это свойство синхронных машин позволяет использовать их в качестве
двигателей для привода механизмов с постоянной угловой скоростью.
Распространенность синхронных двигателей не столь широка как асинхронных
но в ряде случаев например в металлургии их использование становится
необходимым. Единичная мощность синхронного двигателя в приводах большой
мощности достигает нескольких десятков мегаватт.
Основными частями синхронного двигателя являются статор и ротор причем
статор не отличается от статора асинхронного двигателя. Сердечник статора
собран из изолированных друг от друга пластин электротехнической стали и
укреплен внутри массивного корпуса. В пазах с. внутренней стороны статора
размещена обмотка переменного тока в большинстве случаев трехфазная. Ротор
синхронной: машины представляет собой электромагнит - явнополюсный рис. 1
(см.приложение) где 1 - полюсы 2—-полюсные катушки 3 - сердечник ротора
- контактные кольца или неявнополюсный рис.2 где 1 - сердечник ротора 2
- пазы с обмоткой 3 - контактные кольца. Ток в обмотку ротора поступает
через контактные кольца и щетки от внешнего источника постоянного тока -
У многополюсной синхронной машины ротор имеет р пар полюсов а токи в
обмотке статора образуют тоже р пар полюсов вращающегося магнитного поля
(как у асинхронной машины). Ротор должен вращаться с частотой вращения
поля следовательно его синхронная частота вращения равна:
При стандартной промышленной частоте 50 Гц. Максимальная частота
вращения соответствующая двухполюсной (р=1) машине будет 3000 обмин.
Главное преимущество СД: стабильность частоты вращения (n = nо).
Недостатки: 1) необходимость двух родов токов - постоянного и
переменного; 2) относительная сложность пуска; 3) выпадение из синхронизма
при больших нагрузках; 4) регулирование - только изменением частоы тока
Конструкция и принцип работы двигателя постоянного тока (ДП)
Неподвижная часть - станина (статор) на который располагаются основные
полюсы для возбуждения главного магнитного потока и дополнительные полюсы
для лучшей коммутации машины.
Подвижная часть - якорь состоит из сердечника с обмотками в его вал.
Коллектор - основная часть машины постоянного тока - представляет собой
изолированные друг от друга и от вала медные пластины. Проводниками они
соединяются с витками обмотки расположенными в пазах. Посредством щеток
обмотка через коллектор соединяется с внешней цепью.
Продольный и поперечный разрезы машины постоянного тока представлены на
рис.1 (см.приложение).
- станина; 2 - щитовой подшипник; 3 - коллектор; 4 - щеточный палец;
- сердечник якоря; 6 - ярмо; 7 - вентилятор; 8 - обмотка якоря; 9 -
катушка добавочного полюса; 10 - полюсный наконечник; 11 - катушка
основного полюса; 12 - сердечник добавочного полюса; 13 - сердечник
В ГПТ коллектор служит для выпрямления переменной э.д.с. индуктируемой
во вращающейся обмотке а в ДПТ коллектор служит для получения постоянного
по направлению вращающего момента.
Цепи якоря и возбуждения могут быть включены независимо друг от друга
последовательно параллельно или смешанно (когда одна часть обмотки
возбуждения подключается параллельно якорю а другая част -
Преимущества ДПТ: допускают плавное регулирование частоты вращения и
создают большой момент при пуске.
Недостатки: конструктивно сложна дорогостояща менее надежна (все из-
за наличия коллектора).
Конструкция и принцип работы шагового двигателя (ШЭД)
Шаговый двигатель (ШД) представляет собой разновидность синхронной
машины и преобразует последовательность управляющих импульсов в величину и
скорость поворота своего вала. Движение ротора ШД состоит из элементарных
поворотов (шагов) совершаемых по апериодическому или колебательному
закону. Суммарный угол поворота пропорционален числу импульсов а угловая
скорость — их частоте.
Различают ШД с активным (возбужденным) и реактивным (индукторным)
роторами. В качестве примера на рис. (см. приложение) показан поперечный
разрез индукторного четырехфазного силового ШД. В корпусе 1 помещен
шихтованный статор 2 имеющий восемь полюсов с обмотками управления 4
(обмотки диаметрально противоположных полюсов соединены последовательно в
одну фазу). На торцах полюсов нарезаны зубцы. На валу двигателя расположен
зубчатый шихтованный ротор 3. Число зубцов ротора z (четное но не
делящееся на четыре) определяет величину шага. Зубцы статора имеют тот же
шаг что и зубцы ротора но относительно зубцов ротора зубцы смежных
полюсов взаимно смещены на 14 зубцового деления. Обмотки фаз соединены в
четырехлучевую звезду с выведенной общей точкой. Эта точка соединяется с
минусом источника постоянного тока а на начала фаз в круговой
последовательности от электронного коммутатора подаются положительные
импульсы напряжения.
При протекании импульса тока в одной фазе ротор ШД стремится занять
положение при котором его зубцы будут соосны с зубцами статора данной
фазы. Поэтому при подаче импульса тока на смежную фазу статора ротор
поворачивается на элементарный шаг равный 14 зубцового деления (двигатели
такого типа имеют 34 зубца на роторе и шаг 265°). При указанном порядке
переключений фаз число различных электрических состояний ШД или тактов
коммутации n = 4. Для реверса ШД нужно изменить последовательность
возбуждения обмоток на обратную.
При помощи системы управления шаговым двигателем легко изменить
величину шага периодически возбуждая различное число смежных обмоток
управления. Например можно чередовать возбуждение обмоток в такой
последовательности: обмотка первой фазы — обмотки первой и второй фаз —
обмотка второй фазы и т. д. В этом случае п = 8 и цена шага уменьшится
В отличие от синхронных двигателей ШД рассчитаны на вхождение в
синхронизм из состояния покоя и на естественное или принудительное
торможение без выбега ротора. Они обеспечивают в рабочем диапазоне частот
внезапные пуск остановку и реверс без потери шага т. е. без потери
информации. Современные ШД допускают режимы работы с большими перепадами
частоты управляющих импульсов при скачкообразном изменении угловой скорости
двигателя на несколько сотен радиан в секунду. Частота приемистости fnp
(предельная частота управляющих импульсов при которой возможен пуск ШД без
потери шага из состояния фиксации под током) для современных приводов с
силовыми индукторными ШД достигает значений 06 - 1 кГц а максимальные
рабочие частоты доходят до 1 - 2 кГц.
Воздействуя на систему управления можно получать старт-стопные режимы
движения ШД без колебаний вала в конце шага или осуществлять непрерывное
вращение вала ШД со средней синхронной скоростью
где [pic] - элементарный шаг двигателя
f – частота управляющих импульсов Гц.
Асинхронный электродвигатель (АД). Пусковой ток в 4-8 раз превышает ток
двигателя при номинальной нагрузке (рис.1).
Обычно пуск происходит быстро и опасности перегрева и выхода из строя
В тех случаях когда пусковой ток может недопустимо перегрузить
источник питания применяют специальные схемы снижающие I п. нач. но и к
сожалению М п. нач. Например схемы переключения обмотки статора со звезды
на треугольник если нормально АД работает при соединении обмоток
треугольником (рис.2).
При этом I п. нач. снижается в 3 раза т.к.
I п. нач. [pic] а I п. нач. [pic]
Где U - напряжение сети
Zn - сопротивление фазы в момент пуска.
При пуске АД с фазным ротором в цепь ротора вводят фазное сопротивление
rр в результате чего I п. нач. уменьшается а М п. нач. увеличивается
После пуска двигателя сопротивление rр выводится из цепи ротора.
Синхронный двигатель (СД). Осуществляется асинхронный пуск СД по схеме
Сначала переключатель П замыкается на сопротивление реостат rp. После
этого замыкается рубильник р. Возникающее вращающее магнитное поле (ВМП)
создает вращающий момент в пусковых обмотках находящихся в полюсных
наконечниках ротора. Начинается асинхронный разгон ротора. После того как
частота вращения ротора и составит 95% от частоты вращения ВМП n0 (т.е. n =
5 n0) переключатель П подключают к возбудителю В (ГПТ). В результате
этого в обмотку возбуждения подается постоянный ток и двигатель входит в
синхронизм (происходит сцепление полюсов).
Двигатель постоянного тока (ДПТ). Допускает плавный разгон
(регулирование частоты вращения) при большом пусковом моменте поэтому
опасности перегрузки нет.
Регулирование частоты вращения электродвигателя
Асинхронный двигатель (А.Д). Возможность регулирования вытекают из
где nо - частота вращения ВМП;
f - частота тока питающей сети;
р - число пар полюсов создаваемых обмоткой статора.
Регулирование частоты вращения изменением числа пар полюсов р. При
этом ступенчато изменяется частота вращения ВМП по а значит также
ступенчато изменяется частота вращения ротора п. Существует например
схема переключения обмоток статора с одинарной звезды на двойную (при этом
частота вращения изменяется вдвое).
Иногда на статоре размещают независимые обмотки каждая из которых
обеспечивает определенную частоту вращения.
Регулирование изменением частоты тока питающей сети.
Применяя преобразовательные устройства частоты тока питающей сети можно
обеспечить плавное регулирование частоты вращения двигателя в широких
пределах. Для АД это наиболее перспективный способ регулирования частоты
Синхронный двигатель (С. Д). Синхронный двигатель регулируется только
изменением частоты тока питающей сети.
Двигатель постоянного тока (ДПТ) Двигатель постоянного тока допускает
плавное регулирование частоты вращения на основании выражения
где U - напряжение на зажимах двигателя;
Rя - активное сопротивление якоря;
Ф - магнитный поток цепи возбуждения;
Се - коэффициент зависящий от размеров и конструкции двигателя.
Отношение [pic] характеризует перегрузочную способность ЭД (здесь Мmax
- максимальный Мн - номинальный момент ЭД. Этот коэффициент имеет решающее
значение при выборе ЭД для механизмов со значительными толчками нагрузки
(штампы прессы и т.д.).
Выбранный ЭД должен также удовлетворить условию преодоления
максимального статического момента сопротивления Мс max т.е.
где (1 - коэффициент запаса равный 12 ( 13 учитывающий возможность
Мс max - максимальный статический момент сопротивления рабочего
ЭД в ЭП должен удовлетворять условиям пуска РМ (не только вхолостую но
Мп нач. ( (2 Мс нач.
Где Мп нач. - начальный пусковой момент;
Мс нач. - момент статического сопротивления механизма в период
(2 - коэффициент запаса равный 13 ( 14 (для быстрого разгона
ЭП а также учета возможности понижения напряжения питания).
Если перечисленные условия не выполняются выбираются двигатели большей
мощности либо той же мощности но с большими значениями Мmax и Mn нач.
Характеристика регулируемых электроприводов.
Диапазон регулирования
где nmax и nmin - максимальная и минимальная частота вращения вала
двигателя при номинальной нагрузке.
Вращающий момент привода
где Мн=9750 [pic] - номинальный момент электродвигателя
Рн - номинальная мощность электродвигателя;
Кф - коэффициент формы тока зависящий от схемы выпрямления.
Жесткость механических характеристик
где пхх - частота вращения ненагруженного электродвигателя;
пн - частота вращения электродвигателя при номинальной нагрузке;
Неравномерность вращения вала электродвигателя
Это характеристика способности электродвигателя сохранять одинаковую
частоту вращения в течении длительного промежутка времени (в идеальном
Не симметрия при реверсе
где п1 - частота вращения электродвигателя по часовой стрелке;
п2 - частота вращения электродвигателя против часовой стрелки.
Коэффициент мощности ЭП
где Ра - активная мощность
Рj - полная мощность (активная и реактивная).
Режимы работы ЭД определяемые условиями работы машин приводимых ими в
действие весьма разнообразны. Однако рассчитывать ЭД применительно ко всем
режимам работы невозможно. Поэтому ЭД изготавливают на 3 типовых
номинальных режима: продолжительный кратковременный и повторно-
При продолжительном режиме ЭД рассчитан для работы с неизменной
нагрузкой неопределенно долгое время. Если постоянная нагрузка ЭД Р равна
его номинальной мощности Рн то установившаяся температура нагрева ЭД равна
предельно допустимой. Большинство ЭД рассчитывают на продолжительный режим
При кратковременном режиме ЭД работает с постоянной нагрузкой Р в
течение рабочего периода tр за которым следует продолжительная пауза t0
за время которой отключенный от сети ЭД полностью остывает. На этот режим
рассчитывается ограниченное число ЭД выпускаемых не серийно а например
специально для работы в ЭП затворов шлюзов задвижек трубопроводов и т.д.
длительность периода неизменной нагрузки для таких двигателей tp=10 30 60
ЭД повторно-кратковременного режима предназначены для работы с
циклической нагрузкой. Цикл работы tц состоит из рабочего периода tр когда
ЭД работает с постоянной нагрузкой Р и паузы t0 когда ЭД работает
вхолостую. По ГОСТу tц=tр+t0≤10 мин. (при tц>10 мин режим работы считается
Основной характеристикой данного режима является относительная
продолжительность включения:
Номинальная мощность ЭД в этом режиме указывается для следующих
стандартных ПВн: 15 25 40 и 60 %.
В этом режиме работают подъемники прессы
Для этих механизмов используются ЭД повторно-кратковременного режима
обладающие повышенным значением
Выбор мощности ЭД продолжительного режима при длительной постоянной и
переменной нагрузке.
Выбор мощности ЭД продолжительного режима при длительной постоянной
нагрузке осуществляется непосредственно по каталогу ЭД длительного режима
где Рн - номинальная мощность ЭД (по каталогу);
Рнагр - мощность нагрузки.
Для рабочих машин с тяжелыми условиями пуска выбранный ЭД следует
проверить на соответствие его пусковым условиям.
Мощность ЭД при переменной нагрузке выбирается в следующем порядке:
по средней нагрузке определяют с некоторым запасом мощность ЭД (по
строят нагрузочную диаграмму ЭП;
пользуясь диаграммой проверяют выбранный ЭД на нагрев и на
соответствие условиям пуска и кратковременных перегрузок.
На практике применяют и приближенные методы проверки ЭД на нагрев
например метод эквивалентных (среднеквадратичных) потерь. В соответствии с
этим методом по нагрузочной диаграмме (I(+) M(+) или Р(+)) определяют по
формуле конструкция которой одинакова для любого случая задания
нагрузочной диаграммы определяют величину эквивалентного тока Iэ момента
Мэ или мощности Рэ. Например формула для расчета эквивалентного тока имеет
где I1 I2 Iп - величина тока в интервале времени t1 t2 tп
Затем по каталогу выбирается ЭД по условию Iэ ≤ Iн (при расчете Мэ или
Рэ ЭД выбирается по условию Мэ ≤ Мн либо Рэ ≤ Рн).
Выбор мощности ЭД повторно-кратковременного режима.
Сначала по нагрузочной диаграмме для данного режима находят например
эквивалентную мощность по формуле:
где Р1 Р2 Рп - нагрузки ЭД в рабочие периоды времени tр1 tр2
tрп соответственно а затем действительную относительную продолжительность
где tц = tp1+tp2+ +tpn+t0 - время цикла
Если ПВд совпадает с одним из стандартных значений ПВн (15 25 40
) то ЭД выбирают непосредственно из каталога по условию Рэ≤Рн. Если же
ПВд ПВн то по формуле
делают пересчет эквивалентной мощности Рэ на другую эквивалентную
мощность [pic] отнесенную к ближайшему стандартному значению ПВн. Затем по
каталогу для данного значения ПВн выбирают ЭД по условию [pic].
Рис.1.Нерегулируемый ЭП
РМ - рабочий механизм
Рис.2. ЭП с механическим одноступенчатым изменением частоты вращения (с
помощью редуктора и мультипликатора);
Рис.3. ЭП с многоступенчатым изменением частоты вращения за счет коробки
Рис.4. ЭП со ступенчатым изменением частоты вращения за счет переключения
Рис.5. ЭП с плавным регулированием частоты вращения без ОС.
а) на основе ДПТ б) на основе ШЭД
Рис.6. ЭП с плавным регулированием с ОС по частоте вращения.
Продольный и поперечный разрезы двигателя постоянного тока
Приложение 3 к заданию
Неявнополюсный ротор синхронного двигателя
Явнополюсный ротор синхронного двигателя
Направление сил действующих на проводники ротора
Конструкция и принцип работы асинхронного двигателя
Устройство асинхронного двигателя
Поперечный разрез индукторного четырехфазного силового шагового двигателя.
Конструкция и принцип работы шагового электродвигателя

тип отв по ПТО.doc

ТИПОВЫЕ ОТВЕТЫ К ВОПРОСАМ РАЗДЕЛА 8.
Универсально-сборные приспособления (УСП) их особенности и область
Универсально-сборные приспособления собираются из полностью
стандартизованных деталей и сборочных единиц повышенной прочности и
точности. Высокая точность изготовления элементов позволяет производить
сборку приспособлений без последующей доработки. После использования
компоновок их разбирают на составные части которые многократно
используются в новых компоновках.
Система УСП позволяет исключить циклы конструирования и изготовления
приспособлений. Цикл оснащения станка приспособлением из УСП включает в
себя сборку компоновки и ее установку. Применение системы УСП позволяет в 2-
раза сократить сроки технологической подготовки производства к выпуску
Система УСП универсальна только в изготовлении приспособлений. Сами же
приспособления получаются не универсальными а специальными.
Универсально-сборные приспособления применяются в опытном и
мелкосерийном производстве.
Универсально-наладочные приспособления их особенности и область
Универсально-наладочные приспособления состоят из постоянной части и
сменных наладок. Постоянная (базовая) часть включает в себя корпус и
зажимное устройство с приводом. При смене объекта производства базовая
часть а также универсальные элементы и сборочные единицы сменных наладок
используются многократно. Наладочная часть приспособлений включает в себя
сменные наладки которые изготовляются в зависимости от формы и размеров
группы деталей обрабатываемых в данном приспособлении.
Универсально-наладочные приспособления применяются в серийном
производстве для групповой обработки деталей имеющих различную форму и
габаритные размеры. Наиболее эффективно применяются универсально-наладочные
приспособления на станках с ЧПУ в мелкосерийном производстве особенно при
использовании групповых методов обработки.
Применение УНП сокращает издержки и сроки подготовки производства
новых объектов повышает оснащенность и гибкость производства.
Примеры УНП - переналаживаемые тиски универсальные пневматические
патроны со сменными кулачками скальчатые кондукторы и т. д.
Многошпиндельные сверлильные головки их назначение и конструктивные
Многошпиндельные сверлильные головки применяются при одновременной
обработке нескольких отверстий в одной детали. Значительный эффект по
снижению времени обработки получают применяя много шпиндельные сверлильные
головки устанавливаемые на обычных вертикально-сверлильных станках.
Многошпиндельные сверлильные головки подразделяются на универсальные и
специальные. Специальные головки применяются для обработки отверстий в
деталях одного типоразмера поэтому расстояние между осями шпинделей в
таких головках постоянно. Универсальные головки применяются для обработки
отверстий в деталях различных по форме и размерам; расстояние между осями
шпинделей в этих головках можно изменить в соответствии с расположением
отверстий в обрабатываемой детали. Многошпиндельные специальные головки
применяются в крупносерийном и массовом производствах универсальные
головки - в серийном производстве. Многошпиндельные головки могут иметь
шестеренчатый или кривошипно-шатунный привод. В зависимости от расстояний
между осями обрабатываемых отверстий головки изготовляются с одно- или
двухъярусным расположением паразитных зубчатых колес. При обработке
отверстий с близко расположенными осями применяются головки с двухъярусным
расположением шестерен. В одноярусных головках паразитные шестерни
устанавливают на промежуточных валиках расположенных в одной плоскости с
ведомыми шестернями рабочих шпинделей головки. Универсальные головки с
приводом от зубчатых колес делятся на два типа: головки колокольного типа
в которых держатели шпинделей и шарнирно-телескопические приводные валики
могут перемещаться по окружности головки и головки с поворотно-передвижными
кронштейнами в которых расположены рабочие шпиндели головки. Конструкция
головки с поворотно-передвижными кронштейнами более совершенна и
Устройства для направления режущего инструмента на сверлильных
станках их типы и область применения.
Для направления режущего инструмента на сверлильных станках
применяются кондукторные втулки. Применение кондукторных втулок позволяет
устранить разметку уменьшает увод оси и разбивку обрабатываемого
отверстия. Точность обработки в среднем повышается на 60 %.
Применяются кондукторные втулки следующих типов: постоянные сменные
быстросменные и специальные. Постоянные применяются в мелкосерийном
производстве при обработке отверстий одним инструментом. Сменные втулки
применяются в массовом и крупносерийном производстве. Быстросменные втулки
применяются при обработке отверстия несколькими последовательно сменяемыми
Кондукторные втулки их назначение и типы.
Кондукторные втулки применяются для направления режущего инструмента
на сверлильных станках. Применение кондукторных втулок позволяет устранить
разметку уменьшает увод оси и разбивку обрабатываемого отверстия. Точность
обработки в среднем повышается на 60 %.
Какой тип переднего центра (жесткий или плавающий) необходимо
применить при обработке ступенчатого вала в центрах на станке с ЧПУ
Для установки вала необходимо применить плавающий центр. При установке
на жесткий центр погрешность базирования для осевых размеров зависит от
точности выполнения центровых гнезд. Если глубина гнезда оговорена
допуском то погрешность базирования для размера от левого торца до любого
уступа обрабатываемого на станке равна этому допуску.
Для точной установки по длине применяется плавающий передний центр
переменная глубина центрового гнезда не влияет на осевое положение
заготовки. При упоре заготовки в торец промежуточной втулки совмещаются
технологическая и измерительная базы т.е. соблюдается условие (б=0.
Составить расчетную схему и определить необходимую силу зажима Q
развиваемую трехкулачковым патроном от действия силы резания Р=1200Н Dзакр
=б0 мм Dобр =50мм f=015 К=20.
Заготовка удерживается от проворота моментом трения между кулачками и
Условие равновесия будет иметь вид
Сила зажима одним кулачком патрона
где n - число кулачков.
Составить расчетную схему и определить необходимую силу зажима в
тисках если сила резания направлена параллельно рабочим поверхностям губок
тисков т.е. перпендикулярно направлению силы зажима Q: f=0.15 К=2.5
Силе резания противодействуют силы трения между установочными и
зажимными элементами и заготовкой.
Условие равновесия имеет вид
развиваемую одним кулачком 3-х кулачкового патрона при рассверливании
отверстия (осевую силу не учитывать): М. =145 Н*м D=60мм f=015 К=2.0.
В каких случаях погрешность базирования равна нулю.
Погрешность базирования - это отклонение фактически достигнутого
положения заготовки при базировании от требуемого. Она представляет собой
разность предельных расстояний измерительной базы относительно
установленного на размер режущего инструмента. Эта погрешность равна нулю
если измерительная база совпадает с технологической. Поясним на примере. На
рисунке показана схема установки для которой погрешность базирования для
размера А равна нулю (б=0 (технологическая и измерительная база совмещены в
плоскости 1) а по отношению к размеру В равна допуску на размер С
заготовки (б=( (технологическая база 1 не совмещена с измерительной базой
Установы их назначение и основные типы.
Установы применяются для контроля положения инструмента при настройке
и поднастройке станка. Используются установы двухтипов: высотные (для
установки инструмента в одном нправлении) и угловые (для установки
инструмента в двух направлениях). Установы закрепляются на корпусе
приспособления так чтобы не мешать проходу режущего инструмента. В
процессе наладки станка между установом и инструментом помещают щуп
который должен плотно но без защемления входить в зазор. Непосредственное
соприкосновение инструмента и установа недопустимо во избежание его
повреждения как в момент наладки так и во время обработки.
Материал установов - сталь У7А или 20Х с цементацией и
термообработкой до твердости НRСэ55-60.
Приведите типы опор и их назначение.
Установочные элементы (опоры) делятся на основные и вспомогательные.
Основными установочными элементами называются опоры определяющие
положение заготовки в пространстве в соответствии с выбранной схемой
базирования и лишающие заготовку всех или нескольких степеней свободы.
Основные опоры жестко связаны с корпусом приспособления и являются как
правило неподвижными.
Вспомогательными установочными элементами называются опоры
предназначенные лишь для придания заготовке дополнительной жесткости или
устойчивости в процессе обработки. Вспомогательные опоры выполняются
регулируемого подводимого и самоустанавливающегося типов. При установке
заготовки они подводятся или самоустанавливаются к поверхности заготовки а
затем стопорятся выполняя роль жестких опор на данной операции.
Если количество основных опор ограничивается правилом шести точек то
количество вспомогательных опор не ограничено но в целях упрощения
конструкции приспособления их количество берется минимальным.
Что такое схема полного базирования? Приведите классификацию
базирующих поверхностей.
Требуемая точность обработки обеспечивается определенным положением
заготовки относительно режущего инструмента. Положение заготовки в
пространстве характеризуется шестью степенями свободы определяющими
возможность перемещения и поворота заготовки относительно трех координатных
осей. При схеме полного базирования заготовка лишается всех степеней
свободы заготовке придают точное положение в приспособлении. При неполном
ориентировании допускается произвольное положение заготовки относительно
какой-либо координатной оси. Для полной ориентации заготовки число и
расположение опор должно быть таким чтобы заготовка не могла сдвигаться и
поворачиваться относительно координатных осей.
На рисунке показана теоретическая схема полного базирования деталей
призматической формы при обработке прямоугольного паза. Опоры расположены
на трех координатных плоскостях.
Принято различать следующие базирующие поверхности: Главные базирующие
поверхности - поверхности которые лишают заготовку трех степеней свободы
Направляющие - поверхности лишающие заготовку двух степеней свободы
(плоскость YOZ); Упорные - поверхности лишающие деталь одной степени
свободы (плоскость XOZ); Двойные направляющие - поверхности лишающие
заготовку четырех степеней свободы (цилиндрическая поверхность вала при
установке в призму).

зад-13.frw

Пр3(эл-пр).doc

-----------------------
Поперечный разрез индукторного четырехфазного силового шагового двигателя.
Конструкция и принцип работы шагового электродвигателя
Приложение 3 к заданию
Устройство асинхронного двигателя
Конструкция и принцип работы асинхронного двигателя
Направление сил действующих на проводники ротора
Явнополюсный ротор синхронного двигателя
Неявнополюсный ротор синхронного двигателя
Конструкция и принцип работы синхронного двигателя.
Конструкция и принцип работы двигателя постоянного тока.
Продольный и поперечный разрезы двигателя постоянного тока

Пр3(гидравл).doc

-----------------------
Виды управления двухпозиционными приводами их циклограммы и тахограммы.
Приложение 3 к заданию 1
Способы и устройства торможения объёмных гидроприводов.
Приложение 3 к заданию 3
Приложение 3 к заданию 7
Понятие следящий электропривод. Элементы и структурные схемы следящих
гидроприводов с различными видами управления
Оценка качества регулирования следящего гидропривода с электрическим
Приложение 3 к заданию 9
Функциональные особенности электрогидравлических следящих приводов.
Приложение 3 к заданию 13
Приложение 3 к заданию 15
Конструктивные схемы электрогидравличесих усилителей (распределителей)
электрогидравлических следящих гидроприводов.
Приложение 3 к заданию 17
Область применимости и разновидности приводов дискретного действия
дозаторного типа и многопоршневые.
Приложение 3 к заданию 19
Шаговые гидроприводы.
Приложение 3 к заданию 21
Способы обеспечения последовательной работы двух гидродвигателей.
Приложение 3 к заданию 23
Синхронизация работы двух гидродвигателей.
Приложение 3 к заданию 25

Прил 1(кин-сх).doc

Приложение 1 к заданию 1
Приложение 1 к заданию 2
Приложение 1 к заданию 3
Приложение 1 к заданию 4
Приложение 1 к заданию 5
Приложение 1 к заданию 6
Приложение 1 к заданию 7
Приложение 1 к заданию 8
Приложение 1 к заданию 9
Приложение 1 к заданию 10
Приложение 1 к заданию 11
Приложение 1 к заданию 12
Приложение 1 к заданию 13
Приложение 1 к заданию 14
Приложение 1 к заданию 15
Приложение 1 к заданию 16
Приложение 1 к заданию 17
Приложение 1 к заданию 18
Приложение 1 к заданию 19
Приложение 1 к заданию 20
Приложение 1 к заданию 21
Приложение 1 к заданию 22
Приложение 1 к заданию 23
Приложение 1 к заданию 24
Приложение 1 к заданию 25
Кинематическая схема станка 2Н135
Кинематическая схема станка 2Р135Ф2
Кинематическая схема станка 6Н81
Кинематическая схема станка 6Н13Ф3
Кинематическая схема станка 656П
Кинематическая схема станка 6Б12
Кинематическая схема станка 743
Кинематическая схема станка 1И611
Кинематическая схема станка 16К20
Кинематическая схема станка 1М63
Кинематическая схема станка К96
Кинематическая схема станка 1М553
Кинематическая схема станка 1341
Кинематическая схема станка 1П326
Кинематическая схема станка 1Б136
Кинематическая схема станка 2М55Ф2
Кинематическая схема станка 6М80Г
Кинематическая схема станка 6М83Ш
Кинематическая схема станка 6652
Кинематическая схема станка 514
Кинематическая схема станка 5К324А
Кинематическая схема станка 5350Б
Кинематическая схема станка 563Б2М55Ф2
Кинематическая схема станка 2450
Кинематическая схема станка 16К20Ф3

тип отв ОМП-5.doc

Назначение станка. Станок предназначен для обработки фасонных отверстий
(квадратных шестигранных шлицевых и др.) прорезки внутренних шпоночных
пазов и строгания наружных коротких линейчатых поверхностей. Долбежный
станок модели 743 используется в индивидуальном и мелкосерийном
Основные узлы станка. А - стол; Б - долбяк; В - продольные салазки; Г
- поперечные салазки; Д - коробка скоростей с кривошипно-кулисным
Движения в станке. Движение резания— прямолинейное возвратно-
поступательное движение долбяка в вертикальном направлении. Движения подач—
прерывистое поступательное перемещение стола в продольном и поперечном
направлениях и периодический поворот стола относительно своей оси.
Вспомогательные движения—ручные установочные перемещения стола
регулирование длины хода долбяка и установка места хода долбяка.
Принцип работы. Резец специальной конструкции закрепляют в
резцедержателе долбяка; обрабатываемое изделие устанавливают на круглом
столе станка. Движение долбяка вниз является рабочим ходом в течение
которого происходит снятие стружки с обрабатываемого изделия. Движение
долбяка вверх является холостым ходом в конце которого происходит подача
стола с изделием в одном из возможных направлений. При обработке плоскостей
столу сообщается продольная или поперечная подача а при обработке
цилиндрических участков поверхностей — круговая подача. Механизм ручного
поворота стола снабжен устройством позволяющим делить заготовку на нужное
количество равных частей или поворачивать ее на заданный угол.
Главное движение. От электродвигателя мощностью 52 квт вращение
передается плоскоременной передачей 100—320 валу I коробки скоростей. Два
двойных подвижных блока шестерен Б1 и Б2 позволяют получать на валу II
четыре различные скорости вращения. Полый вал III с кривошипом К получает
вращение от коробки скоростей через шестерни 14—80. На кривошипном пальце
находится кулисный камень который скользит по направляющим кулисы. При
вращении вала III с кривошипом кулиса через тягу сообщает долбяку
прямолинейное возвратно-поступательное движение.
Уравнение кинематической настройки для максимального числа двойных
Для продольного и поперечного перемещений стола применяются передача
винт-гайка. Такая же передача применяется для установочных перемещений
Назначение станка. Станок предназначен для обработки отверстий с точным
межосевым расстоянием без применения разметки и кондукторов для чистового
фрезерования а также для точного измерения расстояний между отверстиями
готовых изделий в условиях индивидуального и мелкосерийного производства
главным образом в инструментальных и экспериментальных цехах.
Основные узлы станка. А—шпиндельная бабка; Б—стойка с коробкой
скоростей и вариатором подач; В—стол; Г—поперечные салазки; Д— станина:
Е—привод перемещений стола.
Движения в станке. Движение резания— вращение шпинделя с инструментом.
Движения подач—осевое перемещение шпинделя продольное и поперечное
перемещение стола. Вспомогательные движения: ручное вертикальное
установочное перемещение шпиндельной бабки; установочное перемещение стола
в продольном и поперечном направлениях; ручное вертикальное перемещение
гильзы со шпинделем.
Принцип работы. Обрабатываемое изделие устанавливают на столе станка.
Режущий инструмент укрепляют в шпинделе. Оси обрабатываемых отверстий
совмещают с осью шпинделя перемещением стола в продольном и поперечном
направлениях в соответствии с заданными координатами. Отсчет величины
перемещения стола производится с помощью оптических систем. При обработке
отверстий подачей является осевое перемещение шпинделя при чистовом
фрезеровании подача сообщается столу.
Для регулирования частоты вращения шпинделя применяется комбинированный
способ. Бесступенчатое регулирование электродвигателем постоянного тока с
диапазоном D = 4 и двойным перебором блок Б1. Регулирование подачи
бесступенчатое механическим вариатором с раздвижными конусами.
Для перемещения стола в горизонтальной плоскости используются зубчато-

тип отв УПиОМ.doc

ТИПОВЫЕ ОТВЕТЫ К ВОПРОСАМ РАЗДЕЛА 9.
Классификация систем автоматического управления станками.
Существует множество различных систем автоматического управления
станками отличающихся принципом действия способом переработки информации и
т.д. Все системы автоматического управления классифицируются:
По типу программоносителя
Системы автоматического управления (САУ) делятся на аналоговые
числовые и цикловые.
В аналоговых системах в качестве программоносителя используется
физический аналог обрабатываемой детали. В качестве физического аналога
(программоносителя) используются кулачки копиры шаблоны.
В числовых системах в качестве носителя информации используется
числовая кодовая комбинация описывающая геометрию детали и основные
технологические функции для ее выполнения (Y S T). В качестве
программоносителя используются перфоленты магнитные ленты оперативные
запоминающие устройства.
В цикловых системах в качестве программоносителя используются
штеккерные панели наборные поля и т.д. которые используются для задания
последовательности элементарных циклов из которых строится полный цикл
обработки детали а так же командоаппараты жесткие упоры путевые
выключатели с помощью которых программируются величины перемещений в
элементарных циклах.
По виду начальной информации
По этому признаку все системы автоматического управления делятся на две
К первой группе относятся САУ работающие на основе полной заранее
разработанной программы управления. САУ данной группы выполняют программу
без ее изменения и коррекции.
К данной группе относятся системы управления с распределительным валом
копировальные системы управления цикловые системы управления и некоторые
числовые системы управления.
Ко второй группе относятся САУ работающие на основе неполной начальной
информации или информации которую можно изменять в процессе обработки на
основе использования текущей технологической информации об управляемом
процессе получаемой с помощью различных датчиков с целью оптимизации
К данной группе относятся самоприспосабливающиеся (адаптивные)
самонастраивающиеся и самообучающиеся системы.
В самоприспосабливающихся системах управления оптимальное управление
осуществляется изменением управляющего воздействия. В самонастраивающихся
системах оптимальное управление осуществляется изменением параметров
системы станок – приспособление – инструмент - деталь а в самообучающихся
системах – изменением структуры алгоритма управления.
По наличию обратной связи системы автоматического управления делятся на
системы разомкнутые и замкнутые.
В разомкнутых системах имеется только один поток информации от
управляющей программы к процессу резания при помощи которого информация
заложенная в программоноситель переносится на деталь. В этих системах
отсутствует контроль действительного положения И.У. Точность перемещения
рабочего органа а следовательно и точность обработки будут зависеть от
точности передаточных механизмов приводов подач.
Разомкнутыми системами управления являются системы с Р.В механические
копировальные системы системы ЧПУ с шаговыми приводами подач.
Замкнутые системы предполагают два и более потоков информации. Один из
которых прямой а остальные дополнительные обратные потоки информации.
Замкнутые системы бывают двух типов:
) Системы управления с обратной связью по положению исполнительного
К этой группе относятся следящие копировальные системы системы ЧПУ
) Системы управления с обратной связью по положению и с датчиками
измеряющими параметры процесса резания (силу температуру вибрации)
для дополнения и коррекции прямого потока информации.
К ним относятся системы числового программного управления с
дополнительными блоками позволяющими оптимизировать процесс обработки
Системы управления с распределительным валом (РВ).
Системы управления с РВ можно представить как механические
копировальные системы копиры которых обернуты на цилиндры и установлены на
Такие системы позволяют путем построения циклограммы заранее
спроектировать и рассчитать рабочий цикл обработки любой сложности. Цикл
обработки выполняется за один оборот распределительного вала.
Программа управления рассчитывается на основании данных чертежа и
воплощается в программоносителе которым является кулачок для одного
исполнительного органа (И.О.) или система кулачков (рабочих и командных)
установленных в соответствии с циклограммой на РВ.
Величины перемещений И.О. задаются подъемом на кулачке hк а
длительность углами на холостых ходах (1 (2 и на рабочем ходе( (рис.2.1).
Эти системы широко применяются в специальных и универсальных автоматах
и полуавтоматах. По принципу совершения холостых ходов системы управления с
РВ делятся на 3 группы.
Системы управления 1-ой группы (Рис.2.1а). Особенностью системы
управления этой группы является то что частота вращения РВ – const для
каждой настройки звена Y (гитара подач) в течении всего времени цикла
обработки детали. В этих системах продолжительность холостых ходов зависит
от продолжительности рабочих ходов. Системы этой группы применяются в
основном в фасонно-отрезных автоматах для изготовления простых деталей.
Системы управления второй группы (Рис.2.2б). Особенностью этих систем
является то что РВ в течении цикла обработки одной детали имеет две
частоты вращения. Медленное вращение через звено настройки Y при
выполнении рабочих ходов и быстрое вращение при выполнении холостых ходов
которое передается по связи С. В этих системах изменение времени рабочих
ходов не влияет на продолжительность холостых ходов. Эти системы
применяются для обработки сложных деталей. Системами этой группы оснащаются
как правило многошпиндельные автоматы и одношпиндельные автоматы
продольного точения 1А10П 1П12 и др.
Системы управления третьей группы (Рис.2.2в). Системы этой группы
представляют собой сочетание 1-ой и 2-ой групп. Распределительный вал здесь
вращается с постоянной частотой при выполнении всех рабочих и части
холостых ходов (подвод и отвод поперечных суппортов). Остальные (подача и
зажим прутка поворот Р.Г переключение частот вращения шпинделя)
выполняются с помощью вспомогательного вала ВВ. Частота вращения которого
значительно выше частоты вращения Р.В. Системами этой группы оснащены
токарно-револьверные автоматы модели 1Б118 1Б136 и др.
Если теоретическая производительность автомата более 10 шт.мин то
берут автомат оснащенной системой 1-ой группы если меньше 1 то системой 2-
ой группы если от 1 до 10 мин то системой 3-ей группы.
Копировальные системы управления прямого действия.
Копировальные системы управления могут быть как замкнутые так и
незамкнутые. Программоносителем является шаблон или копир. Данные системы
делятся на две группы: 1) механические копировальные системы с прямым
копированием; 2) и следящие копировальные системы с усилителями.
В системах с прямым копированием (Рис2.3) функции управления и
тягового устройства для одной координаты совмещены. В данных системах на
щупе возникают значительные удельные давления в зоне контакта щупа и
шаблона а следовательно деформации и износ. Салазкам 2 сообщается
продольная подача. Копир 5 через щуп 4 управляет перемещением суппорта 3
сообщая ему поперечную подачу. Роль ведущей подачи выполняет SПР а роль
следящей –SПОП. Хотя данные системы конструктивно просты и надежны при их
работе возникают большие потери а так же имеет место повышенный износ
копира из-за действия на него силы резания что влияет н на точность
обработки. Данные системы применяются весьма редко особенно в последнее
Копировальные системы с усилителем дискретного действия.
В отличии от механических копировальных систем где копир выполняет две
функции – управления перемещением исполнительного органа и его подачи в
следящих копировальных системах копир выполняет только функцию управления.
Для сообщения подачи применяют различного типа усилители (гидравлические
электрические) которые снижают нагрузку на копир. Наличие усилителей в
этих системах требует жесткой обратной связи между инструментом и
обрабатываемой заготовкой.
Данные системы делятся на две группы в зависимости от вида управляющего
сигнала на дискретные и непрерывные. Типичным представителем дискретной
следящей копировальной системы является электромеханическая система с трех
или пятипозиционной головкой
На рисунке 2.4а представлен копировально-фрезерный станок оснащенный
электромеханической копировальной системой. В основе работы этой системы
является принцип рассогласования положения щупа следящего устройства и
На горизонтальном столе устанавливается обрабатываемая деталь и копир
К шпиндельной бабке станка жестко крепится электроконтактная головка
которая через усилитель 7 управляет электромагнитными муфтами в приводе
подач станка. В копир 4 упирается щуп 5 и через систему рычагов управляет
положением среднего контакта (рис.2.4б). В начальный момент обработки щуп
настраивается так что контакт находится в среднем положении. Движение от
электродвигателя 2 через включенную электромагнитную муфту 3 передается на
винт продольной подачи который осуществляет ведущую подачу SВ. При этом
щуп скользит по копиру и замыкает верхний или нижний контакт.
Электромагнитная муфта 3 отключается и включается одна из электромагнитных
муфт реверсивного механизма 1 вертикального перемещения стола т.е.
включается следящая подача SС. Жесткая обратная связь в данной системе
выполнена в виде кронштейна которым крепится корпус электромеханической
головки к шпиндельной бабке станка.
Копировальные системы с усилителем непрерывного действия.
Типичным представителем таких систем служит гидравлическая следящая
копировальная система. Схема системы управляющей фрезерным
гидрокопировальным станком представлена на рисунке 2.5.
Большим недостатком этих систем управления является независимость
ведущей SВ или задающей SЗАД и следящей подач SСЛ что приводит к различной
подаче SК вдоль контура и значит к неодинаковому качеству обработки
поверхности. Скоростная диаграмма таких систем управления представлена на
Для обеспечения постоянства контурной скорости подачи необходимо иметь
связь между ведущей и следящей подачами. Системы с такой связью имеют
скоростную диаграмму представленную на рисунке 2.7.
Для этого применяют системы со специальными схемами слежения. Однако
такие системы достаточно сложны в настройке и требуют тщательных расчетов в
особенности динамических характеристик. Пример такой системы управления
приведен на рис. 2.8. Ведущая подача SВ обеспечивается гидроцилиндром 1
скорость движения поршня которого автоматически управляется гидро
распределителем 2 в функции изменения следящей подачи SС. При увеличении
скорости следящей подачи возрастает давление на выходе масла из
гидроцилиндра 3 а значит в верхней части регулятора 2 золотник которого
перемещаясь увеличивает дросселирование масла выходящего из гидроцилиндра
тем самым уменьшая скорость задающей подачи SВ. Настройкой дросселей 4 и
добиваются возможно большего постоянства результирующей подачи SК вдоль
обрабатываемого контура.
Системы циклового управления станками.
Цикловое программное управление применяют для автоматизации процессов
прямоугольного формообразования. Данные системы являются дальнейшим
развитием систем управления с распределительным валом.
В системах ЦПУ одна часть программы управления – информация о цикле и
режимах обработки – задается на пульте управления штеккерами
переключателями или вводится на перфокартах и др. Другая часть – размерная
информация характеризующая величины перемещений рабочих органов станка
устанавливается с помощью кулачков установленных на исполнительных узлах
станка и воздействующих на путевые выключатели (датчики).
Цикл обработки на станках с такой системой управления состоит из набора
элементарных циклов каждый из которых осуществляет управление
исполнительными органами станка в заранее определенной последовательности.
Например элементарный цикл резьбонарезания плашкой или метчиком системы ЦПУ
токарно-револьверного станка осуществляет следующие действия: задание
вращения шпинделя; ускоренный подвод револьверного суппорта к детали;
нарезание резьбы; реверс шпинделя; свинчивание резьбонарезного инструмента;
ускоренный отвод револьверного суппорта.
Структурная схема устройства ЦПУ представлена на рис.3.1.
Основными типами систем ЦПУ являются:
- стемы ЦПУ со штеккерными панелями. Штекерная панель представляет
собой прямоугольную решетку из изолированных горизонтальных и вертикальных
металлических полос (шин). В местах пересечения полосы имеют соосные
отверстия (гнезда). В эти отверстия вставляют штекеры (металлические штифты
с изолированным наконечником) соединяющие шины друг с другом. Присоединяя
к горизонтальным шинам те или иные электрические цепи элементарных циклов
можно посредством штекеров осуществить многочисленные комбинации их
соединения. Количество горизонтальных шин определяется количеством
элементарных циклов и технологических команд. Количество вертикальных шин
определяется конструктивными особенностями станка.
- программируемые контроллеры (ПК). ПК – это устройство осуществляющее
управление электроавтоматикой с помощью определенных алгоритмов
реализованных программой хранящейся в памяти устройства. По своим функциям
программируемые контроллеры сходны с обычными управляющими процессорными
устройствами однако имеют и некоторые особенности: они преимущественно
осуществляют логические операции счет импульсов и выдержки времени;
допускают облегченное программирование по принципиальной электрической
схеме и логическим описаниям. При этом не требуется специальной подготовки
персонала как это необходимо при обучении программистов ЭВМ. Программу
вводят нажатием клавишей с обозначениями логических элементов. При этом в
блоке логического управления формируются соответствующие логические
функции. На клавиши часто наносят условные графические обозначения
контактов релейно-контактной схемы. В этом случае при программировании
составляют сначала принципиальную релейно-контактную схему цепей
управления. Затем нажимают клавиши с обозначениями контактов входящих в
одну из цепей принципиальной схемы. При этом в блоке управления образуется
логический бесконтактный эквивалент данного элемента. Затем переходят к
следующей цепи принципиальной схемы.
Системы числового программного управления. Классификация.
Числовое программное управление является разновидностью автоматического
управления и предусматривает запись программы в условном цифровом коде на
перфолентах магнитных лентах. Программа в этом случае может быть записана
также непосредственно в памяти управляющей ЭВМ.
Этапы изготовления детали на станке с ЧПУ
- преобразование информации чертежа в текстовую или табличную формы с
помощью символов составление программы
– запись программы на программоноситель или ввод ее в память
– реализация программы на станке.
Таким образом обеспечивается работа станка без создания аналоговой
В зависимости от назначения оборудования с ЧПУ (по технологическим
признакам) системы управления делятся на позиционные и контурные. На
рисунке 5.1 приведена классификационная схеа по технологическому
Позиционные системы управления 2 могут быть с управлением положения
отдельных точек 3 когда технологическая операция обработки происходит
после позиционирования инструмента или заготовки и с управлением
перемещениями вдоль отрезков прямых 4 параллельных направляющим
исполнительных узлов. В этом случае как правило исполнительные узлы
работают поочередно. В позиционных системах управления перемещения
исполнительных узлов функционально не связаны.
Представителями указанных систем ЧПУ являются сверлильные и расточные
станки а также фрезерные с программированием прямоугольного цикла.
Контурные системы управления 5 предназначены для управления
функционально связанными исполнительными узлами. Эти системы обеспечивают
сложную траекторию обработки. Контурные системы различают по количеству
функционально связанных координатных перемещений. Представителями указанных
систем являются токарные и фрезерные станки для обработки криволинейных
Станки оснащенные позиционной системой ЧПУ имеют в обозначении модели
литеры Ф2 контурной системой Ф3. Станки оснащенные цифровыми
измерительными системами перемещения исполнительных узлов имеют в
обозначении модели литеры Ф1. Станки с ЧПУ оснащенные магазинами имеют в
обозначении модели литеры Ф4.
По количеству потоков информации системы ЧПУ делятся на: разомкнутые
(одни поток информации рис.5.2) и замкнутые (с двумя потоками информации
Разомкнутая система ЧПУ отличается простотой и невысокой стоимостью.
Однако надежность такой системы невелика. Такие системы требуют
высокоточные приводы (жесткость кинематическая точность отсутствие
Замкнутая система ЧПУ предусматривает наличие обратной связи и действие
управления по принципу слежения.
Точность обработки заданных движений в замкнутых системах зависит от
степени охвата обратной связи элементов привода. В качестве примера
рассмотрим структурные схемы представленные на рис. 5.3.
В замкнутых системах ЧПУ первого типа (рис.5.3а) производится
косвенное измерение положения рабочего органа с помощью кругового датчика
обратной связи (ДОС) установленного на ходовом винте. Данная схема
достаточно проста и удобна с точки зрения установки ДОС. Габаритные размеры
применяемого датчика не зависят от величины измеряемого перемещения.
При применении круговых ДОС устанавливаемых на ходовом винте высокие
требования предъявляются к точностным характеристикам передачи винт — гайка
(точность изготовления жесткость отсутствие зазоров) которая в этом
случае не охватывается обратной связью. Применение в приводах подач станков
с ЧПУ точно изготовленных шариковых винтовых пар и создание в них
предварительного натяга для устранения зазоров и увеличения жесткости
позволяют широко применять замкнутые системы ЧПУ этого типа.
В замкнутых системах ЧПУ второго типа (рис.5.3б) также используют
круговой ДОС но измеряющий перемещение рабочего органа станка через
реечную передачу. Хотя в данном случае система обратной связи охватывает
все передаточные механизмы привода подачи включая и передачу винт — гайка
в измерения вносится погрешность реечной передачи. Поэтому необходимо
применять прецизионную реечную передачу с рейкой длина которой зависит от
величины хода рабочего органа станка. Это усложняет и удорожает систему
Замкнутые системы ЧПУ третьего типа (рис.5.3в) оснащены линейными ДОС
обеспечивающими непосредственное измерение перемещения рабочего органа
станка. Это позволяет охватить обратной связью все передаточные механизмы
привода подачи что обеспечивает высокую точность перемещений. Однако
линейные ДОС сложнее и дороже чем круговые; их габаритные размеры зависят
от длины хода рабочего органа станка.
В зависимости от типа датчика обратной связи существуют следующие
основные разновидности замкнутых систем.
Аналоговые системы. В аналоговых системах информация поступает в
сравнивающее устройство от задающей программы и от DOС в аналоговой форме.
Используется аналог – напряжение фаза пропорциональный заданному числу.
Здесь используются DOC индуктивные и потенциометрические.
Кодовые системы. Эти системы основаны на использовании специальных
кодовых датчиков. Показания о фактическом перемещении в числовом коде
снимают с DOC и сравнивают с программой импульсные системы.
Импульсные системы. Импульсные системы используют принцип сравнения
числа импульсов выработанных DOC с числом импульсов поступающих с
Несмотря на относительно малый срок применения систем ЧПУ они в своем
развитии уже прошли несколько этапов определяемых уровнем развития
электронной техники. При этом разработчики систем ЧПУ использовали
различные элементные базы: релей-но-контакторную транзисторную микросхемы
малой и средней степени интеграции мини-ЭВМ и наконец микропроцессорные
наборы и большие интегральные схемы памяти.
Широко применяемые в настоящее время в промышленности системы ЧПУ
класса NС (Numerikal Control) построены по принципу цифровой модели где
все операции составляющие алгоритм работы выполняются параллельно с
помощью отдельных цепей или устройств (блоков) реализующих ту или иную
функцию (агрегатно-блочное построение). Данные системы ЧПУ называют
системами с жесткой структурой. При усложнении задач управления
увеличивается число составляющих блоков что удорожает систему ЧПУ. Весьма
ограничены на этих системах возможности вмешательства оператора в процесс
отработки заданной программы управления. Если эти системы оснащены
расширенным электронным устройством для запоминания программ (системы
класса SNC) то устройство для считывания программы управления с перфоленты
применяется только один раз — для ввода программы управления в электронный
запоминающий блок. В результате повышается надежность работы станка с ЧПУ
из-за сокращения его простоев по причине отказов фотосчитывающего
устройства и самой перфоленты.
Разработка систем ЧПУ с использованием мини-ЭВМ а затем
микропроцессоров и БИС-памяти получивших название систем класса
CNC(Computed Numerikal Control) привела к коренным изменениям в технике
программного управления станками. Особенностью систем управления класса CNC
является их структура соответствующая структуре управляющей ЭВМ
включающая вычислительное устройство (процессор) блоки памяти и ввода-
вывода информации. При этом объем функций характер проводимых операций и
их последовательность определяются не специальными схемами как было раньше
в системах класса NC а специальными программами функционирования которые
вводятся в блок памяти устройства и хранятся там постоянно или до замены.
Переработка исходной информации содержащейся в программе управления
ведется в соответствии с программами функционирования. Согласно этим же
программам формируются команды на приводы подач станка и его
По своим функциональным характеристикам современные микропроцессорные
системы управления можно разделить на два типа: с вводом программы
управления на перфоленте и с вводом вручную.
Второй тип систем ЧПУ получил название систем класса HNC (Hand
Numerikal Control ). Программа управления в этих системах вводится
оператором с помощью клавишей на панели управления и хранится в памяти
системы. Поэтому при применении данных систем ЧПУ повышается роль и
значение квалифицированного оператора который может сам составлять и
вводить программу управления.
Наряду с автономными системами ЧПУ в промышленности применяют системы
прямого числового программного управления группой различных станков от
единой ЭВМ получившие название систем класса DNC (Direct Numerikal
Control). Основными функциями этих систем являются централизованное
хранение в памяти ЭВМ программ управления и их распределение по запросам от
станков. При этом предусматривается также возможность редактирования
программы управления. Кроме непосредственного управления группой станков
системы класса DNC часто управляют также другим вспомогательным
оборудованием обслуживающим участок станков (автоматизированными складами
заготовок и инструментов загрузчиками и др.) и др.
Системы управления промышленными роботами.
Робот как объект управления представляет собой сложную систему
состоящую из многозвенной механической конструкции. Задача управления
роботом заключается в формировании управляющих воздействий для
исполнительных двигателей отработка которых гарантировала бы прохождение
захватным устройством заданной траектории с заданной точностью.
Классификация систем автоматического управления роботами.
САУ роботами в соответствии с используемыми методами управления делятся
- программного управления основой которых является метод движения
манипулятора по заранее рассчитанной жесткой программе. Программа хранится
на программоносителе и может быть изменена при перепрограммировании
- адаптивного управления движение робота в этих системах организуется
по гибко изменяемым программам. При этом перестройка программ происходит в
ответ на изменение условий внешней среды. Для получения внешней информации
адаптивные системы обеспечиваются разнообразными измерительными системами.
- интеллектного управления в которых программа движения робота вообще
не задается а синтезируется системой управления на основе описания внешней
среды совокупности правил поведения в среде и имеющейся целевой установки
Системы программного управления делятся на цикловые позиционные и
Цикловые системы управления роботами.
Характерными особенностями цикловых систем управления являются:
- программирование логической и технологической информации дискретного
вида определяющей последовательность движения звеньев манипулятора
длительность позиционирования;
- выделение информации о перемещениях по отдельным степеням подвижности
задаваемых с помощью регулируемых упоров или датчиков положения;
- сравнение заданного и фактического положений звеньев манипулятора;
- управление по разомкнутому циклу.
В состав УЦПУ входят управляюще – вычислительный модуль
программоноситель блоки сопряжения панель управления и пульт ручного
управления обучением.
Программирование управляющей информации производится по кадрам состав
и число которых определяются командами выдаваемыми на приводы робота и
технологическое оборудование.
Позиционно-контурные системы управления промышленными роботами.
Применение систем позиционно-контурного управления значительно
расширяет технологические возможности роботов и практически исключает
ограничения связанные с числом точек позиционирования захватного
По способу обработки поступающей от робота геометрической информации
системы делятся на системы с центральным вычислителем и системы с
децензированной структурой когда вычислитель входит в состав каждого
координатного блока.
Операционно-логический блок реализует функции центрального управления и
логическую обработку информации. Обмен информацией между функциональными
блоками выполняется через шины.
Буферное ЗУ предназначено для оперативного хранения рабочей программы
Блок синхронизации формирует последовательность импульсов
синхронизирующих функционирование устройства выдержек времени.
Блок измерения обеспечивает цифровое измерение положений манипулятора и
содержит преобразователи сигнала датчиков.
Геометрическая задача числового программного управления.
Геометрическая задача исторически возникла первой и у первых систем ЧПУ
была единственной. Геометрическая задача формулируется следующим образом:
отобразить геометрическую информацию чертежа в совокупность таких
формообразующих движений станка которые материализуют чертеж в конечном
изделии. Перемещение осуществляется по траектории которую необходимо
делить на участки описываемые однообразными уравнениями прямой или
окружности. Точки помещенные на стыках участков называются опорными
(рис.4.1а). Опорной так же считается точка пересечения дуги окружности с
осью проведенной из центра этой окружности. Перемещение инструмента или
заготовки может осуществляться как по контуру заданному чертежом
(рис.4.1а) так и по эквидистанте (рис.4.1б).
Процесс управления заключается в перемещении инструмента или заготовки
между опорными точками. Процедура вычисления координат всех промежуточных
точек называется интерполяцией. Интерполяция осуществляется над целыми
числами каждая единица которых соответствует наименьшему перемещению или
углу поворота рабочего органа станка контролируемого в процессе
управления. Такое соответствие трактуют как дискретность перемещения.
Поскольку контроль перемещения на станке вдоль каждой координатной оси
выполняет датчик обратной связи по положению следящего привода подачи
постольку и дискретность перемещения определяется ценой деления шкалы этого
Перемещения задаются в кадрах управляющей программы. Последовательное
выполнение всех кадров приводит к последовательному обходу вдоль всего
контура. Во избежании приостановки при переходе от одного кадра к другому
каждый последующий кадр должен быть заранее подготовлен к оперативным
расчетам и отработке такой кадр называется буферным. Запись кадров
управляющей программы осуществляется на языке программирования.
Логическая задача числового программного управления.
Логическая задача управления. Выполнением основных операций по
перемещению далеко не исчерпывается задача управления. На современных
станках процесс сопровождается выполнением множества вспомогательных
операций к которым относятся: смена инструмента переключение в приводах
главного движения и подач управление зажимными устройствами охлаждением и
т.д. Все эти функции выполняются цикловой электроавтоматикой станка под
которой понимают систему автоматического управления механизмами поведение
которых определяется множеством дискретных операций. Причем часть операций
выполняется безусловно (охлаждение) а часть в зависимости от
осведомительных сигналов поступающих со станка (скорость главного
движения поворот инструментальной головки т.д.)
Для решения логической задачи числового программного управления создают
системы цикловой электроавтоматики. Эта задача состоит из ряда подзадач
которые описывают циклический процесс дискретных механизмов станка
(включение шпинделя смена позиции инструментальной головки управление
тактовым столом и т. д.). Все сложные циклические процессы представляют в
виде циклов автоматики. Циклом автоматики называют последовательность
действий дискретного механизма выполняемых после команд: например
«Скорость главного движения
Терминальная задача числового программного управления.
К терминальной задаче ЧПУ относятся все проявления взаимодействия
устройства ЧПУ с окружающей средой: прежде всего это диалог с оператором;
кроме того диалог с другими системами управления. Техническими средствами
поддержания диалога являются прежде всего пассивный терминал (панель
оператора) или активный терминал (персональный компьютер) а кроме того
интерфейс с управляющими устройствами внешней среды. Терминальная задача
обозначилась столь явно что терминал устройства ЧПУ все чаще становится
отдельным конструктивным элементом.
Инструментом общения оператора с панелью оператора какому бы терминалу
(пассивному активному) она ни принадлежала являются дисплей и клавиатура.
Клавиатура предназначена для выбора режима работы; ввода алфавитно-цифровых
данных; управления курсором с целью редактирования вводимой информации;
смены страниц информации выводимой на дисплей; изменения системы отсчета
выбора дискретности перемещений; ввода исполнительных команд типа
«включить» «выключить» «пуск» «стоп»; задания элементов геометрии;
задания укрупненных команд типа технологических циклов и др
Экран дисплея предоставляет информацию следующего вида: состояние
системы управления (указание режима и подрежимных ветвлений сообщение об
ошибках и сбоях); состояние управляемого объекта т. е. станка (положения
рабочих органов в различных системах координат подача частота вращения
шпинделя имена выполняемых циклов автоматики сведения о выполняемой
управляющей программе); описание всех «прошлых» действий оператора;
описание стандартных циклов обработки включая их графическую
интерпретацию; представление статико-графической модели управляющей
программы (наложенные эскизы заготовки и изделия с указанием всех рабочих и
вспомогательных проходов); представление динамико-графической модели
процесса обработки (изображение текущего состояния и его развития в
Информация появляющаяся на экране дисплея отражает ту часть решения
терминальной задачи которая в данный момент интересует оператора.
Объем предоставляемой оператору информации т. е. объем дисплейных
функций во многом определяет функциональные возможности устройства ЧПУ.
В связи с анализом дисплейных функций целесообразно ввести три понятия:
формат глава страница. Под форматом понимают способ деления поверхности
экрана на функциональные зоны. Главу определяют как способ заполнения
функциональных зон определенной информацией. Страницей называют фрагмент
главы визуализируемый на экране в данный момент времени. Таким образом
глава состоит из одной или нескольких страниц а разнородные главы могут
быть организованы в разных или одинаковых форматах.
Технологическая задача числового программного управления.
Технологическая задача ЧПУ состоит в достижении требуемого качества
деталей с наименьшими затратами. В этом плане технологическая задача
состоит из двух частей: управление точностью и эффективностью обработки.
При размещении обрабатываемой детали в рабочем пространстве станка (т.
е. при включении детали в кинематические и размерные цепи станочной
системы) необходимо обеспечить начальную установку т. е. управление
точностью начального положения относительно баз станка или приспособления.
Заготовку закрепляют на столе станка или в приспособлении.
Погрешность установки детали как правило не может быть определена
расчетным путем поэтому после установки обследуют поверхности детали с
помощью измерительных головок в рамках специальных автоматических
измерительных циклов. По результатам измерений погрешности установки детали
вводятся в память устройства ЧПУ и таким образом координатные системы
станка и детали оказываются согласованными а управляющая программа ЧПУ в
системе координат детали — пригодной для своего воспроизведения в
координатной системе станка.
Статическая настройка детали есть процесс управления первоначальным
установлением точности относительного движения и положения (без резания)
инструмента оборудования и приспособления.
Размерная поднастройка (как компонент статической настройки) — это
управление восстановлением (при обработке) точности относительного движения
и положения инструмента оборудования и приспособления для продолжения
рабочего процесса с заданным качеством. Размерную поднастройку с целью
компенсации систематических погрешностей осуществляют путем периодического
обращения к таблицам коррекций соответствующих погрешностей хранимым в
памяти устройства ЧПУ (например к таблицам систематических погрешностей
шариковых пар винт — гайка).
Для осуществления статической настройки на станке с ЧПУ используют в
принципе три метода:
метод связанный с установлением координат инструмента в системе
координат детали (метод пробных проходов);
координат станка (абсолютный метод);
метод связанный с установлением координат инструмента в
промежуточной системе координат положение которой относительно
координатной системы станка известно (относительный метод).
Два последних метода реализуют обычно с помощью измерительных головок.
Динамическая настройка представляет собой этап управления точностью
обработки непосредственно в условиях резания когда искажению точности
способствуют деформационные тепловые и динамические процессы. В основе
указанных процессов лежат различные физические эффекты (упругие и
контактные деформации температурные деформации трение изнашивание
вынужденные колебания автоколебания) однако влияние любых факторов на
точность обработки проявляется в конечном счете через размерные связи
станочной системы. Под действием этих факторов происходят изменения
размеров и относительных поворотов поверхностей. В результате возникают
отклонения от заданной при статической настройке точности относительного
положения и движения инструмента баз станка и обрабатываемой заготовки.
Эти отклонения носят переменный характер и изменяются случайно или по
определенному закону в функции времени в функции координат.
Для обеспечения динамической настройки станок должен быть оснащен
датчиками позволяющими осуществлять оперативный контроль процессов и
соответствующим программно математическим обеспечением позволяющим
оперативно вносить коррективы в измерительные системы.
Из сказанного вытекает способ решения той части технологи- . ческой
задачи которая относится к управлению качеством. Управляющая программа
должна иметь в своем составе кадры с описаниями измерительных циклов.
Измерительные циклы формируют массивы коррекций разнообразного назначения
что и обеспечивает в конечном счете статическую настройку. В процессе
резания измеряют параметры динамической настройки с помощью датчиков
силовых параметров резания (силы резания вращающего момента на шпинделе);
датчиков температуры вибраций виброакустического спектра; датчиков
деформаций и смещений и др. Подобная информация позволяет при
соответствующей ее обработке управлять динамической настройкой.
Вторая часть технологической задачи – это управление эффективностью
Обычно под экономическим режимом резания понимают такой период
стойкости и соответствующие ему параметры режима резания при которых
стоимость операции будет наименьшей. Запись критериев оптимальности
основана на известных зависимостях между скоростью резания подачей
глубиной и периодом стойкости.
Для чистовых операций период стойкости может быть менее важным чем
точность достигаемого размера и чистоты поверхности; однако для черновых
операций необходимо снимать наибольшее количество материала в единицу
времени. Таким образом проблема управления с целью установления
экономических режимов резания актуальна именно в отношении черновых
режимов. Математическая формулировка этой проблемы может выглядеть
различным образом например так: оптимизация процесса резания путем
максимизирования отношения объема снимаемого металла к износу инструмента;
оптимизация процесса резания путем минимизирования отношения затрат к
объему снимаемого металла за период стойкости инструмента а также и др.
Проблему оптимизации чаще всего сводят к определению оптимальных
режимов резания (скорости резания подачи).
Для решения данной части технологической задачи устройство ЧПУ должно
содержать адаптивный
Стратегия оптимизации заключается в следующем. Прежде всего
устанавливается положение рабочей точки относительно области конструктивных
и технологических ограничений. Если точка находится вне технологической
области подаются команды на введение ее внутрь области. Если точка
заходится в пределах технологической области то с помощью датчиков
мощности и вращающего момента регистрируется положение рабочей точки
относительно четырех областей. Далее подаются команды на достижение
оптимальной точки. Процедура повторяется с некоторой частотой сканирования.
Рис.2.2. Структурные схемы систем управления с распределительным валом
Рис.2.3. Механическая копировальная система
Рис.2.4. Электромеханическая следящая копировальная система
Рис.2.5. Схема гидравлической следящей копировальной системы
Рис.2.7. Скоростная диаграмма копировальной следящей системы
Рис.2.6. Скоростная диаграмма копировальной системы с прямым действием
Рис.2.8. Схема гидравлической копировальной системы с зависимыми подачами.
Рис.3.1. Структурная схема устройства циклового программного управления
Рис.5.1 Классификация систем ЧПУ по технологическому назначению
Рис. 5.2. Разомкнутая система
Рис.5.3. Замкнутые системы
Рис.4.1Траектория перемещения инструмента или заготовки

Вопросы и ответы для ГЭК (станки и инструменты).doc

1. Экономические ресурсы предприятия.
Для осуществления своей деятельности предприятие должно располагать
определенным набором экономических ресурсов (факторов производства).
Экономическими ресурсами являются:
Земля - это все естественные ресурсы: пахотные земли леса
месторождения полезных ископаемых водные ресурсы и т. д.
Рабочая сила – умственный и физический труд который в результате
прогресса человечества развивается в направлении замены физического труда
Физический капитал (средства производства) – производственные фонды
предприятия. Производственные фонды предприятия состоят из основных фондов
Предпринимательство – особое свойство которым наделены не все люди.
Оно связано с риском умением организовать и вести хозяйство на основе
постоянного поиска нового. Под предпринимательской способностью следует
понимать особый вид человеческих ресурсов заключающийся в способности
наиболее эффективно использовать все факторы производства.
Все экономические ресурсы обладают одним общим свойством: они имеются в
ограниченном количестве. Эта ограниченность относительна и означает что
ресурсов как правило меньше чем необходимо для удовлетворения всех
общественных потребностей при данном уровне экономического развития.
Вследствие ограниченности ресурсов объем производства ограничен.
Общественное производство не способно произвести весь объем товаров и
услуг который общество хотело бы получить. Именно поэтому и общество в
целом и отдельное предприятие постоянно стоят перед выбором:
- на производство каких товаров и услуг направить ограниченные
экономические ресурсы (что производить?);
- как производить? (какое оборудование использовать какие технологии);
- для кого производить? (предприятие должно постоянно изучать
потребительский спрос);
- когда производить? (в краткосрочном или долгосрочном периоде
Прямым следствием ограниченности ресурсов является конкуренция за право
владения пользования распоряжения ими.
Отраслевая структура машиностроения.
Отрасль промышленности представляет собой совокупность предприятий
характеризующихся единством экономического назначения производимой
продукции однородностью потребляемых материалов общностью технической
базы и технологических процессов особым профессиональным составом кадров
специфическими условиями работы. К комплексным отраслям промышленности
относятся машиностроение и металлообработка металлургическая химическая
нефтяная топливодобывающая текстильная пищевая и другие отрасли.
Машиностроение является ведущей отраслью промышленности по следующим
- развитие машиностроения особенно таких отраслей как
электроэнергетика станкостроение производство вычислительной техники
является основой для ускорения научно-технического прогресса во всем
- машиностроение является фундаментом всей экономики основой для
расширенного воспроизводства и экономического развития всех субъектов
- обороноспособность государства в значительной мере определяется
уровнем развития машиностроения;
- от развития машиностроения существенно зависит обеспеченность граждан
страны товарами народного потребления.
Отраслевую структуру машиностроения характеризует состав отраслей и
видов производств и количественное соотношение между ними по объему выпуска
продукции по стоимости основных фондов по численности работающих.
Машиностроение России представлено следующими крупными комплексными
отраслями: тяжелое энергетическое и транспортное машиностроение;
электротехническая промышленность; химическое и нефтяное машиностроение;
станкостроение и инструментальная промышленность; приборостроение
автомобильная и подшипниковая промышленность; тракторное и
сельскохозяйственное машиностроение; строительное дорожное и коммунальное
машиностроение; машиностроение для легкой и пищевой промышленности и
бытовых приборов; производство санитарно-технических изделий и
оборудования; авиационная промышленность; судостроительная промышленность;
электронная промышленность; радиотехническая промышленность; промышленность
средств связи; промышленность медицинской техники; оборонная промышленность
и другие. Факторы влияющие на отраслевую структуру машиностроения:
- темпы научно-технического прогресса;
- экономическая политика государства;
- наличие в стране полезных ископаемых пригодных для промышленной
- уровень культуры и материального благосостояния народа;
- традиционно сложившаяся специализация;
- плановая отраслевая структура капитальных вложений финансируемых из
государственного бюджета.
Формы общественной организации производства.
Выделяют следующие формы организации промышленного производства:
- концентрация производства;
- специализация производства;
- кооперирование производства;
- территориальное размещение производства.
Концентрация производства – это сосредоточение выпуска продукции на
крупных предприятиях. Высокий уровень концентрации производства является
барьером для формирования конкурентной среды в нашей стране.
Следует различать понятия: размер производства и размер предприятия.
Размер производства характеризуется производственной мощностью данного
комплекса оборудования т.е. максимально возможным количеством выпускаемой
продукции и зависит от избранного технологического процесса.
Размер предприятия характеризует количество труда живого и
овеществленного сосредоточенного на предприятии. Показателями размера
предприятия являются: объем выпуска продукции стоимость производственных
фондов численность производственного персонала площади. Оптимальный
размер предприятия обеспечивает минимальные удельные приведенные затраты на
изготовление продукции и ее доставку потребителям.
Специализация производства – это такая форма организации производства
при которой изготовление продукции ее частей или выполнение отдельных
технологических операций происходит в самостоятельных отраслях и на
обособленных предприятиях (в цехах на участках). Формы специализации:
предметная подетальная технологическая функциональная.
Кооперирование- это система длительных производственных связей между
предприятиями совместно изготавливающими определенную продукцию но
сохраняющими свою хозяйственную самостоятельность.
Основными принципами размещения производительных сил по территории
- всемирное приближение промышленного производства к источникам
экономических ресурсов и районам потребления промышленной продукции;
- рациональное распределение труда между экономическими районами;
- комплексное развитие экономики регионов
- сближения уровней развития экономики регионов;
- взаимоувязка общественного производства с рациональным использованием
природных ресурсов и охраной окружающей среды.
Производственный процесс. Производственный цикл.
Производственный процесс – это целенаправленное постадийное
превращение исходного сырья и материалов в готовый заданного свойства
продукт пригодный к потреблению или к дальнейшей обработке.
Техническая и организационно-экономическая характеристика
производственного процесса на предприятии определяется видом продукции
объемом производства типом применяемой техники и технологии уровнем
специализации производства.
Производственные процессы на предприятии подразделяются на два вида:
основные и вспомогательные. Основные процессы связаны непосредственно с
превращением предмета труда в готовую продукцию. Вспомогательные процессы
лишь способствуют течению основных процессов но сами непосредственно в них
не участвуют. Основные процессы связаны с изготовлением конечного продукта
поступающего на рынок или сторонним потребителям. В ходе вспомогательных
процессов конечный продукт потребляется внутри предприятия (перемещение
предметов труда ремонт оборудования уборка помещения и др.)
Основу производственного процесса составляет технологический процесс;
основным звеном техпроцесса является в свою очередь операция.
Производственная операция выполняется на одном рабочем месте без
переналадки оборудования и совершается при помощи одних и тех же орудий
Операции делятся на основные и вспомогательные. При основной операции
предмет обработки меняет свои формы размеры и качественные характеристики
при вспомогательной – этого не происходит.
Производственный цикл – это законченный круг производственных операций
при изготовлении изделия. Производственный цикл в пространстве можно
измерить длиной пути движения изделия и его комплектующих изделий (в
Чаще всего производственный цикл рассматривают во времени как интервал
календарного времени от начала первой производственной операции до
окончания последней (дни часы мин. сек.)
Продолжительность производственного цикла во времени (Тц) включает три
элемента: время технологической обработки изделия (рабочий период Тр)
время обслуживания производства (То) и время перерывов в работе (Тпер)
Тип производства характеризуется совокупностью его организационно-
технических особенностей обусловленных номенклатурой и объемом выпуска
продукции. Следует различать следующие типы производства: массовое
серийное единичное смешанное. Серийное производство делится на
мелкосерийное среднесерийное и крупносерийное.
Тип производства обычно характеризуется коэффициентом серийности (К с).
Он показывает количество детале - операций выполняемых в среднем на одном
Такт выпуска (rв) рассчитывается по формуле:
где Fоб. - годовой действительный фонд времени работы оборудования
Nв - годовая программа выпуска (шт.);
Среднее штучное время обработки (t ср.щт.) рассчитывается по формуле:
Коэффициент серийности составляет:
- для массового производства 1÷3;
- для крупносерийного 4÷10;
- для среднесерийного 11÷20;
- для мелкосерийного более 20.
Для единичного производства характерны широкая номенклатура и небольшие
объемы выпуска изделий. Преобладает технологическая специализация
подразделений используется универсальное оборудование высока длительность
производственного цикла работают рабочие высокой квалификации.
Серийное производство характеризуется передачей деталей по операциям
партиями (сериями). Изготовление значительной части продукции периодически
повторяется в течение года или ряда лет что дает возможность организовать
этот выпуск на технологически специализированных участках.
Массовое производство характеризуется узкой специализацией рабочих
мест изготовлением однородной продукции в больших объемах в течение
относительно длительного периода времени ограниченной номенклатурой
выпуска. Детальная разработка технологического процесса позволяет применять
высокопроизводительное оборудование и автоматические системы машин.
Массовое производство обеспечивает высокую загрузку оборудования четкий
ритм работы. Все это ведет к росту эффективности производства снижению
себестоимости продукции повышению ее качества и росту производительности
При изготовлении ряда узлов деталей производственной оснастки
одновременно по типу серийного единичного и массового производства имеет
место смешанный тип производства.
Производственная структура предприятия.
Производственная структура предприятия - состав и взаимосвязь его
основных и вспомогательных цехов и обслуживающих хозяйств производственного
К основным относятся цехи изготовляющие основную продукцию предприятия
(т.е. предназначенную для реализации на рынке): заготовительные (литейные
кузнечно-прессовые и др.); обрабатывающие (механической обработки холодной
штамповки термические и др.); сборочные (узловой сборки генеральной
сборки монтажные регулировочно-настроечные и др.) цехи.
Вспомогательными являются цехи выпускающие вспомогательную продукцию
необходимую для нормальной работы основных цехов: оснащают их инструментом
и приспособлениями обеспечивают запасными частями для ремонта оборудования
и проводят плановые ремонты обеспечивают энергетическими ресурсами. К
вспомогательным цехам относятся: инструментальные ремонтно-механические
ремонтно-энергетические ремонтно-строительные модельные штамповые и др.
Обслуживающие хозяйства производственного назначения оказывают услуги
по обслуживанию основных и вспомогательных цехов предприятия. К ним
относятся: складское хозяйство (включающее различные заводские склады и
кладовые); транспортное хозяйство (депо гараж ремонтные мастерские
транспортные и погрузочно-разгрузочные средства); санитарно-техническое
хозяйство (водопроводные канализационные вентиляционные и отопительные
устройства); центральная заводская лаборатория (состоящая из лабораторий
механической металлографической химической рентгеновской и др.).
Производственная структура предприятия определяется совокупностью
факторов основными из которых являются: конструктивные и технологические
особенности производимой продукции; объемы выпуска по каждому виду
продукции; формы специализации подразделений предприятия; формы
кооперирования с другими предприятиями по выпуску конкретных видов
Организационная структура управления предприятием.
Организационная структура управления предприятием представляет собой
состав органов управления предприятием и связи между ними. Организационная
структура управления предприятием адекватна производственной структуре
предприятия и соответствует масштабам и функциональному назначению
управляемых объектов.
Известны следующие типы организационных структур управления: линейная
линейно-штабная функциональная матричная смешанная.
При линейном управлении руководитель единолично отдает распоряжения
контролирует и руководит работой исполнителей.
Но руководитель не может быть универсальным специалистом по всем видам
деятельности. Поэтому линейное управление используется в основном на малых
предприятиях и в нижнем звене крупных предприятий (бригада участок)
Линейно-штабная форма управления используется на средних по масштабу
предприятиях а также на крупных – в управлении цехами и отделами.
Единоначалие сохраняется но решения приказы задания для исполнителей
готовят руководителю штабные специалисты.
Функциональная форма управления состоит в том что руководитель
предприятия часть всех своих полномочий передает своим заместителям или
руководителям функциональных отделов и цехов. Исполнители при этом получают
задание не непосредственно от директора предприятия а от руководителей
функциональных предприятий или от заместителей директора.
Матричная форма управления предусматривает выделение в рамках
предприятия головного подразделения по какому – либо направлению
деятельности предприятия (или продукту). Полномочия директора передаются
менеджеру или начальнику головного подразделения чьи распоряжения по
данному изделию становятся обязательными для всего предприятия.
Из всех перечисленных форм управления в чистом виде применяется лишь
линейное управление и то лишь на малом частном предприятии. На большинстве
предприятий используется смешанный вид управления. Это – или простое
сочетание вышеназванных форм или синтез различных форм на всех уровнях
хозяйственной иерархии.
Бизнес–план предприятия.
Для вновь создаваемых предприятий или для осуществления каких-либо
коммерческих проектов получения ссуды или кредита следует разрабатывать
Бизнес-план - это документ в котором описываются все основные аспекты
деятельности предприятия анализируются главные проблемы и способы их
решения. Бизнес-план необходим и крупным и малым предприятиям
предприятиям всех форм и видов предпринимательства. Он необходим прежде
всего для того чтобы тщательно проанализировать свои идеи проверить их
реалистичность и уменьшить тем самым риск неудачи. Кроме того бизнес-план
необходим для представления тем у кого предприниматель собирается занять
деньги или другое имущество на реализацию проекта.
В зависимости от конкретного характера и условий предстоящей
деятельности – объема производства вида продукции ее новизны и др. –
состав и структура бизнес-плана могут существенно различаться но
содержание должно быть одинаковым.
Как правило бизнес-план состоит из следующих разделов:
- описание продукта (услуги);
- оценка конкурентов;
- стратегия маркетинга;
- план производства;
- организационный план;
Стадии подготовки производства.
Создание новых видов продукции осуществляется в процессе подготовки
производства которая протекает вне рамок производственного процесса.
Подготовка производства - процесс разработки и организации выпуска новых
видов продукции или модернизации изготовляемых изделий - включает в себя
) научно-исследовательская подготовка производства (НИПП) задачами
которой являются расширение углубление систематизация знаний и получение
необходимых результатов для создания новой техники новых технологических
процессов и методов организации и планирования производства. НИПП включает
в себя: фундаментальные (направленные на установление неизвестных ранее
закономерностей и явлений материального мира) поисковые (позволяют
установить возможность использования открытого явления или свойства в
определенной практической сфере) и прикладные (обеспечивают
экспериментальную проверку практического использования результатов
фундаментальных и поисковых научно-исследовательских работ в конкретных
объектах новой техники) научно-исследовательские работы а также опытно-
конструкторские работы (направлены на создание новой техники конкретного
назначения; являются продолжением прикладной научно-исследовательской
) конструкторская подготовка производства (КПП) - совокупность
мероприятий по разработке конструкторской документации для изготовления
новых и совершенствования выпускаемых изделий. КПП осуществляется в отделе
главного конструктора и может выполняться по двум направлениям: 1)
выполнение всех конструкторских работ силами предприятия; 2) приемка
технической документации от организации-разработчика и ее доработка
применительно к условиям завода.
) технологическая подготовка производства (ТПП) - разработка
технологической и конструкторской документации и средств технологического
оснащения необходимых для выпуска новой продукции. Основными видами работ
ТПП являются: а) обеспечение технологичности конструкция изделия; б)
разработка технологических процессов и методов контроля; в) проектирование
и изготовление технологической оснастки и нестандартного оборудования. ТПП
выполняется в отделах главного технолога главного металлурга главного
сварщика в инструментальных и технологических бюро основных цехов.
Материальной базой ТПП служат следующие цехи: инструментальные модельные
штампов и приспособлений опытные а также соответствующие участки в
) организационная подготовка производства - разработка и реализация
проекта организации производственного процесса изготовления нового изделия
системы организации и оплаты труда материально-технического обеспечения
производства нормативной базы внутризаводского планирования.
) социально-психологическая подготовка производства - создание условий
для исключения оппозиционного отношения работников к новой технике.
) освоение новой продукции - производственный процесс в течение
которого происходит отладка технологического процесса организации и
планирования производства. Продукция считается освоенной если она
выпускается в установленном объеме и обладает требуемыми технико-
экономическими параметрами.
Маркетинговая деятельность предприятия.
Маркетинг – деятельность предприятия связанная с продвижением товаров
на рынок удовлетворением потребностей конечного потребителя. Процесс
управления маркетингом предполагает выполнение следующих четырех функций:
) анализ рыночных возможностей являющийся отправной точкой
маркетинговой деятельности. Такой анализ должен вскрыть ряд привлекательных
для предприятия рыночных возможностей каждую из которых необходимо оценить
с точки зрения ее соответствия целям и наличным ресурсам предприятия его
возможности добиться конкурентного преимущества.
) отбор целевых рынков который состоит из четырех этапов: замеры и
прогнозирование спроса сегментирование рынка отбор целевых сегментов
рынка позиционирование товара на рынке. Чтобы убедиться в достаточной
привлекательности открывающейся возможности предприятию следует провести
более тщательную оценку текущего и будущего спроса. При положительном
результате на следующем этапе проводится сегментирование рынка под которым
понимается процесс разбивки потребителей на группы на основе различий в
нуждах характеристиках и поведении. Сегмент рынка представляет собой
совокупность потребителей одинаково реагирующих на один и тот же набор
побудительных стимулов маркетинга. Предприятие может остановиться на
обслуживании одного или нескольких сегментов рынка. Применительно к каждому
из них предприятие должно решить какую именно позицию оно хочет в нем
занять т.е. как позиционировать товар на рынке. Позиционирование на рынке
- обеспечение товару не вызывающего сомнений четко отличного от других
желательного места на рынке и в сознании целевых потребителей.
) разработка комплекса маркетинга. После принятия решения о рыночном
позиционировании предприятие разрабатывает для его поддержания комплекс
маркетинга т.е. набор поддающихся контролю переменных факторов маркетинга
совокупность которых предприятие использует в стремлении вызвать желаемую
ответную реакцию со стороны целевого рынка. Составляющими данного комплекса
являются: товар его цена методы распространения (товародвижения) и методы
стимулирования (продвижения).
) реализация маркетинговых мероприятий.
Для выполнения всех этих функций предприятию необходимо создать четыре
системы - маркетинговой информации планирования маркетинга организации
службы маркетинга и маркетингового контроля. В рамках системы
маркетингового планирования разрабатываются перспективные и годовые планы
для каждого из конкретных производств обычных и марочных товаров. При
создании отделов маркетинга чаще всего встречается вариант функциональной
организации при которой ответственность за выполнение каждой маркетинговой
функции несет отдельный управляющий подчиняющийся вице-президенту по
маркетингу (возможна также организация службы маркетинга по
географическому рыночному товарному товарно-рыночному принципу).
Составляющими системы маркетингового контроля являются: контроль за
исполнением годовых планов контроль прибыльности контроль за исполнением
стратегических установок.
Производственная мощность предприятия.
Производственная мощность предприятия (цеха участка) характеризуется
максимальным количеством продукции соответствующего качества и
ассортимента которое может быть произведено в единицу времени при полном
использовании производственных ресурсов в оптимальных условиях их
эксплуатации. Производственная мощность предприятия рассчитывается по
Уточняется производственно-технологическая структура предприятия.
Закрепляется выполнение отдельных производственных операций за конкретными
Рассчитывается мощность единицы или группы взаимозаменяемого
Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования;
kв.н - коэффициент выполнения норм;
ti - норма времени на i-ю операцию.
Мощность цеха при предметной специализации входящих в него участков
рассчитывается как сумма мощностей участков. При технологической
специализации участков мощность цеха рассчитывается по мощности ведущего
участка. Ведущим является участок на котором выполняются основные
техпроцессы и операции по изготовлению изделий (как правило наиболее
Аналогично определяется производственная мощность предприятия.
На всех этапах рассчитываются коэффициенты сопряженности ведущего
звена и остальных производственных звеньев и выявляются «узкие места»
производства. Разрабатывается план «расшивки узких мест»
Мощность – величина переменная. Она рассчитывается на две даты:
Мвх - входная (на 1 января расчетного года);
Мвых - выходная ( на 1 января следующего года).
При неравномерном наращивании мощности в течение года среднегодовая
производственная мощность рассчитывается по формуле:
где: Мвв. (Мвыв) - мощность вводимых (выводимых) объектов;
kвв (kвыв.) - количество месяцев эксплуатации (бездействия) вводимых
(выводимых) объектов. Степень использования производственной мощности
предприятия выражается коэффициентом который определяется отношением
годового выпуска продукции к среднегодовой производственной мощности
Основные производственные фонды. Показатели их использования.
Основные фонды – это совокупность материально-вещественных ценностей
используемых в качестве средств труда со сроком службы более 12 месяцев и
стоимостью за единицу более 100-кратной величины минимальной месячной
заработной платы и переносящих свою стоимость на себестоимость
производимой продукции по частям в форме амортизации.
По натурально - вещественному признаку основные фонды подразделяются
передаточные устройства;
машины и оборудование;
транспортные средства;
вычислительная техника;
инвентарь и принадлежности;
прочие основные средства.
По степени участия в производственном процессе основные фонды делятся
на активную часть (машины оборудования) и пассивную часть (здания
Основные производственные фонды предприятия совершают хозяйственный
кругооборот который состоит из следующих стадий: приобретение
эксплуатация износ основных фондов амортизация накопление средств для
полного восстановления основных фондов их замена путем осуществления
капитальных вложений.
Показателями использования основных фондов предприятия являются:
фондоотдача фондоемкость фондовооруженность коэффициенты износа и
обновления коэффициенты выбытия и прироста основных фондов коэффициенты
экстенсивной и интенсивной загрузки оборудования интегральный коэффициент
Износ и амортизация основных фондов предприятия.
Различают физический и моральный износ основных фондов. При физическом
износе происходит утрата основными фондами их потребительной стоимости
т.е. ухудшение технико-экономических и социальных характеристик под
влиянием процесса труда сил природы а так же вследствие их
неиспользования. Физический износ частично возмещается путем ремонта и
модернизации основных фондов.
Моральный износ характеризуется тем что он наступает до физического
износа т.е. основные фонды физически еще могут использоваться но
экономически они уже неэффективны. При моральном износе происходит утрата
основными фондами их меновой стоимости. Моральный износ бывает двух видов.
Моральный износ первого вида вызван научно-техническим прогрессом ведущим
к росту производительности труда в отраслях производящих новые основные
фонды и соответственно к снижению их стоимости. Моральный износ второго
вида приводит к сокращению срока службы машин и оборудования. Это
обусловлено уменьшением их производственной мощности. В связи с этим
дальнейшая эксплуатация старых машин и оборудования по сравнению с
аналогичными новыми приводит к росту издержек производства.
Амортизация – это метод перенесения основными фондами своей стоимости
на себестоимость выпускаемой продукции с последующим использованием
амортизационного фонда для возмещения потребленных основных фондов. Расчет
амортизационных отчислений может производиться линейными (равномерными) и
нелинейными методами. При линейном методе годовая сумма амортизации
определяется как произведение полной первоначальной стоимости объекта
основных фондов на годовую норму амортизации.
Применение нелинейных методов амортизации позволяет возместить большую
часть (до 60-75%) стоимости основных фондов уже в первую половину срока их
использования. Нелинейные методы амортизации часто называют методами
ускоренной амортизации.
Расчет необходимого количества оборудования и степени его загрузки.
В условиях единичного и серийного производства количество оборудования
рассчитывается по каждой i-ой операции (i-ой группе станков) по формуле:
j – индекс наименования деталей закрепленных за i-ой операцией
Nj – количество деталей j-го наименования подлежащих изготовлению за
установленный календарный период времени (год квартал т.д.) шт.
tij – норма штучно–калькуляционного времени на i-ой операции на деталь
j-го наименования мин.шт.;
Fi – действительный фонд времени работы одного станка используемого на
i-ой операции за установленный календарный период часов.
Полученное значение iрасч округляют до целого числа получая при этом
принятое число станков на i-ой операции – iпр.
Коэффициент загрузки оборудования на i-ой операции определяется по
В условиях поточного производства количество оборудования на i-ой
операции рассчитывается по формуле:
r – такт поточной линии (интервал времени между запуском (выпуском) на
линию данного объекта (деталь изделие) и следующего за ним)
Для случая поточного производства принятое количество оборудования и
степень его загрузки определяются аналогично условиям единичного и
серийного производства.
Система планово-предупредительного ремонта оборудования.
Система планово-предупредительного ремонта оборудования (ППР) -
проведение через определенное число часов его работы профилактических
осмотров и различных видов плановых ремонтов чередование и периодичность
которых определяется назначением особенностями и условиями эксплуатации
оборудования. Система ППР предусматривает проведение следующих видов работ:
Межремонтное обслуживание - наблюдение за состоянием оборудования
выполнением рабочими правил эксплуатации своевременное регулирование
механизмов и устранение мелких неисправностей.
Смена и пополнение масел осуществляемое по специальному графику.
Проверка геометрической точности проводимая после плановых ремонтов
и профилактически по особому плану-графику для прецизионного и финишного
Проверка жесткости которая осуществляется после плановых ремонтов.
Осмотр который проводится в целях проверки состояния оборудования
устранения мелких неисправностей и выявления объема подготовительных работ
подлежащих выполнению при очередном плановом ремонте.
а) малый ремонт - замена небольшого числа изношенных деталей и
регулирование механизмов для обеспечения нормальной работы агрегата до
очередного планового ремонта; он должен проводиться в нерабочее время.
б) средний ремонт - частичная разборка агрегата капитальный ремонт
отдельных сборочных единиц сборка регулирование и испытание агрегата под
в) капитальный ремонт - полная разборка агрегата со снятием его с
фундамента с заменой всех изношенных деталей и сборочных единиц ремонтом
всех базовых и других деталей и сборочных единиц; сборка регулирование и
испытание агрегата под нагрузкой.
При среднем и капитальном ремонтах восстанавливают геометрическую
точность мощность и производительность агрегата на срок до очередного
планового среднего или капитального ремонта.
Внеплановый ремонт - ремонт вызванный аварией оборудования или не
предусмотренный годовым планом ремонта. При надлежащей организации системы
ППР внеплановые ремонты не должны иметь места.
Ремонтный цикл - период времени от момента ввода оборудования в
эксплуатацию до первого капитального ремонта или между двумя
последовательно выполняемыми капитальными ремонтами. Структура ремонтного
цикла - перечень ремонтов расположенных в последовательности их
выполнения. Например структура ремонтного цикла состоящего из четырех
текущих (Т) среднего (С) и одного капитального (К) ремонтов:
К – Т – Т – С – Т – Т – К.
Структура цикла технического обслуживания может включать например
сменный осмотр четыре пополнения смазки одну замену смазки один
частичный осмотр и две профилактические регулировки.
Оборотные средства предприятия. Их структура. Показатели
эффективного использования.
Оборотные средства предприятия представляют собой совокупность денежных
средств авансируемых для создания оборотных производственных фондов и
фондов обращения обеспечивающих их непрерывный кругооборот.
Оборотные производственные фонды включают в себя: предметы труда
(сырье основные материалы и полуфабрикаты вспомогательные материалы
топливо тара запчасти и др.); средства труда со сроком службы не более
одного года или стоимостью не более 100-кратного установленного
минимального размера оплаты труда в месяц (МБП) за единицу; незавершенное
производство и расходы будущих периодов.
К фондам обращения относятся: средства предприятия вложенные в запасы
готовой продукции товары отгруженные но не оплаченные а также средства в
расчетах и денежные средства в кассе и на счетах.
Оборотные средства обеспечивают непрерывность производства и реализации
продукции предприятия. Оборотные производственные фонды полностью
потребляются в течение производственного цикла и полностью переносят свою
стоимость на себестоимость производимой продукции.
Фонды обращения связаны с обслуживанием процесса обращения товаров. Они
не участвуют в образовании стоимости а являются ее носителями.
После окончания производственного цикла реализации готовой продукции
стоимость оборотных средств возмещается в составе выручки от реализации
продукции. В своем движении оборотные средства проходят последовательно 3
стадии: денежную производственную и товарную.
Кругооборот оборотных средств происходит по схеме:
Оборотные средства при движении находятся одновременно на всех стадиях
Показателями эффективного использования оборотных средств являются:
скорость оборота (число оборотов оборотных средств) и продолжительность
Производительность труда.
Различают производительность общественного и производительность
индивидуального труда. Производительность общественного труда измеряет
затраты совокупного т.е. прошлого овеществленного и живого труда на
производство продукции и рассчитывается на уровне народного хозяйства. На
уровне отрасли предприятия рассчитывают производительность индивидуального
труда которая характеризует эффективность использования трудовых ресурсов
предприятия. В рыночных условиях производительность труда является объектом
переговоров между администрацией предприятия и его трудовым коллективом в
рамках коллективного договора.
Основными показателями производительности труда на уровне предприятия
являются показатели: выработка (объем произведенной продукции на одного
среднесписочного работника или на один отработанный человеко-день человеко-
час) и трудоемкость (время затраченное на производство единицы продукции).
Наиболее распространенным и универсальным показателем производительности
труда является выработка продукции. На промышленных предприятиях различают
три метода определения выработки: натуральный стоимостной и нормированного
рабочего времени. Натуральные и условно-натуральные показатели применяются
на предприятиях производящих однородную продукцию. На предприятиях
производящих разнородную продукцию показатель выработки может исчисляться
лишь в стоимостном выражении – по показателям валовой товарной чистой
продукции. На рабочих местах участках цехах производящих разнородную и
незавершенную продукцию которую невозможно измерить ни в натуральных ни в
стоимостных единицах показатель выработки определяется в нормо-часах.
В зависимости от состава затрат включаемых в трудоемкость продукции
выделяют технологическую производственную и полную трудоемкость
трудоемкость обслуживания производства и трудоемкость управления.
Производственная трудоемкость (Тпр.) представляет собой затраты труда
рабочих (основных и вспомогательных) и рассчитывается по формуле:
где Ттехн. - технологическая трудоемкость в которую входят все затраты
труда основных рабочих как сдельщиков так и повременщиков;
Тоб. - трудоемкость обслуживания производства определяемая затратами
труда вспомогательных рабочих.
Полная трудоемкость (Тп.) представляет собой затраты труда всех
категорий промышленно-производственного персонала и определяется по
где Ту. - трудоемкость управления производством включающая затраты
труда руководителей специалистов и служащих занятых как в основных и
вспомогательных цехах так и в общезаводских службах управления
Процент роста выработки (IТ) за счет снижения трудоёмкости определяется
где ( Т - снижение трудоемкости %.
Темпы роста производительности труда должны опережать темпы роста
средней заработной платы.
Формы и системы заработной платы.
На большинстве машиностроительных предприятий действуют две основные
формы оплаты труда: повременная и сдельная.
Повременной называется такая форма оплаты труда при которой заработная
плата начисляется работникам по установленной ставке или окладу за
фактически отработанное на производстве время. Системы повременной формы
оплаты труда: простая повременная и повременно-премиальная. Зарплата
работника при простой повременной системе З.П п.п. рассчитывается так:
где: а - часовая (дневная) тарифная ставка рабочего-повременщика
соответствующего разряда руб.;
Т - фактически отработанное на производстве время часов (дней).
При повременно-премиальной системе заработная плата работника
увеличивается на сумму премии за выполнение и перевыполнение установленных
показателей и условий премирования.
При сдельной форме оплаты труда заработная плата работникам начисляется
по заранее установленным расценкам за каждую единицу выполненной работы или
изготовленной продукции.
Сдельная форма оплаты труда подразделяется на системы по способам:
- определения сдельной расценки (прямая косвенная прогрессивная
аккордная подрядная);
- расчетов с работниками (индивидуальная или коллективная);
- материального поощрения (с премиями или без них).
При прямой индивидуальной сдельной системе заработной платы заработок
рабочего (З.П. п. и. с ) определяется так:
Nj - количество обработанных изделий j-го наименования штук;
j - количество наименований обрабатываемых изделий.
Расценка ( lj ) за единицу выполненной работы или изготовленной
продукции может быть определена так:
где: tj - норма времени на обработку одного изделия j-го наименования;
а - часовая тарифная ставка рабочего – сдельщика руб.
Повременная форма оплаты труда стимулирует прежде всего повышение
квалификации работающих и укрепление дисциплины труда. Сдельная форма
оплаты труда стимулирует улучшение объемных количественных показателей
Себестоимость машиностроительной продукции. Цена изделия.
Себестоимость продукции (работ услуг) – это стоимостная оценка
используемых в процессе производства природных ресурсов сырья материалов
топлива энергии основных фондов трудовых ресурсов а также другие
текущие затраты на производство и реализацию.
По экономическому содержанию затраты группируются по следующим
- материальные затраты ( за вычетом возвратных отходов);
- затраты на оплату труда;
- отчисления на социальные нужды;
- амортизация основных фондов;
Группировка затрат по экономическим элементам используется при
составлении сметы затрат.
При определении себестоимости единицы отдельных видов продукции (работ
услуг) используется группировка затрат по статьям калькуляции необходимая
в процессе ценообразования. В качестве типовой группировки применяется
следующая номенклатура статей калькуляции:
Покупные полуфабрикаты комплектующие изделия услуги кооперированных
Возвратные отходы (вычитаются).
Топливо и энергия на технологические цели.
Основная заработная плата производственных рабочих.
Дополнительная зарплата производственных рабочих.
Отчисления на социальное страхование.
Расходы на подготовку и освоение производства.
Износ инструментов и приспособлений целевого назначения.
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.
Общезаводские расходы.
Прочие производственные расходы.
Итого производственная себестоимость изделия.
Внепроизводственные расходы.
Итого полная себестоимость изделия.
Снижение себестоимости продукции является главным условием повышения
эффективности работы предприятия снижения цен и соответственно роста
уровня жизни населения.
Цена - денежное выражение стоимости единицы продукции. Цена как
экономическая категория выполняет ряд важнейших функций: учетную
распределительную стимулирующую функцию уравновешивания спроса и
Цены подразделяются на оптовые цены изготовителя отпускные оптовые
цены оптовые цены закупки и розничные цены.
СебестоПрибылКосвенные Посредническая Торговая
имость ь налоги надбавка надбавка
Оптовая цена отпускная
Оптовая цена закупки
Формирование и распределение прибыли предприятия.
Прибыль является конечным финансовым результатом предпринимательской
деятельности предприятия. Прибыль как экономическая категория отражает
чистый доход созданный в сфере материального производства в процессе
предпринимательской деятельности. Как экономическая категория прибыль
выполняет ряд функций:
- характеризует экономический эффект полученный в результате
деятельности предприятия;
- прибыль обладает стимулирующей функцией;
- прибыль является одним из источников формирования бюджетов различных
Различают балансовую (валовую) и чистую прибыль.
Балансовая прибыль включает 3 элемента:
- прибыль (убыток) от реализации продукции выполнения работ оказания
- прибыль (убыток) от реализации основных средств их прочего выбытия
реализации иного имущества предприятия;
- финансовые результаты от внереализационных мероприятий.
Валовая прибыль является базой для определения налогооблагаемой
прибыли. Налог на прибыль взимается по ставке 24% от налогооблагаемой
Компетенцией предприятия является распределение чистой прибыли т.е.
прибыли оставшейся в распоряжении предприятия после уплаты налогов и
других обязательных платежей. Распределение чистой прибыли - одно из
направлений внутрифирменного планирования. Порядок распределения и
использования прибыли фиксируется в Уставе предприятия. В соответствии с
Уставом предприятия могут составлять сметы расходов финансируемых из
прибыли либо образовывать фонды специального назначения: фонды накопления
(фонд развития производства или фонд производственного и научно
технического развития фонд социального развития) и фонды потребления (фонд
материального поощрения).
В условиях рыночной экономики прибыль является основным побудительным
мотивом организации производственной и коммерческой деятельности
Экономическая эффективность внедрения новой техники.
В процессе обоснования экономической эффективности внедрения новой
техники решаются следующие задачи:
- определение затрат необходимых для осуществления мероприятия и
источников их финансирования;
- расчет экономического эффекта от внедрения мероприятия;
- расчет экономической эффективности путем сопоставления экономического
эффекта и дополнительных затрат.
Эффект - это абсолютная величина характеризующая результат внедрения
мероприятия. Эффект может быть экономическим социальным и политическим.
Эффективность - это относительная величина характеризующаяся отношением
экономического эффекта к затратам.
При определении наиболее эффективного варианта технического решения
важно правильно выбрать базу сравнения и привести варианты к сопоставимому
виду. На этапе проектирования за базу принимаются лучшие образцы
отечественной или зарубежной техники. Если нет аналога спроектированной
техники то ее сравнивают с показателями техники предназначенной для
выполнения аналогичной работы. При замене действующей на предприятии
техники за базу сравнения принимают заменяемую технику.
Приведение вариантов к сопоставимому виду проводится по следующим
- по объему производства (показатели базового варианта рассчитываются
на объем производства обеспечиваемый внедряемой техникой);
- по составу изготавливаемых изделий;
- по капитальным вложениям.
Необходимо использовать сопоставимые цены на производственные ресурсы.
Критерием выбора оптимального варианта технического решения является
минимум удельных приведенных затрат (Зпр.):
Sуд. - полная себестоимость изделия;
Kуд. - удельные капитальные вложения;
Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных
Расчет экономического эффекта от производства и использования нового
средства труда долговременного применения с улучшенными качественными
характеристиками за срок его службы производится по формуле:
З1 и З2 - приведенные затраты соответственно базового и нового средства
труда руб.(цена техники);
[pic] - коэффициент роста производительности единицы нового средства
труда по сравнению с базовым;
N1 и N2 - годовой объем выпуска продукции при использовании единицы
соответственно базового и нового средства труда в натуральных единицах;
[pic] - коэффициент учета изменения срока службы нового средства труда
по сравнению с базовым;
P1 и P2 - доля отчислений от балансовой стоимости на полное
восстановление (реновацию) соответственно базового и нового средства труда;
рассчитывается как величина обратная сроку службы средства труда
определяемому с учетом его морального износа;
Eн - нормативный коэффициент эффективности (015);
[pic] - сопутствующие капитальные вложения потребителя (капитальные
вложения без учета стоимости рассматриваемых средств труда) при
использовании соответственно базового и нового средства труда в расчете на
объем продукции производимой с помощью нового средства труда руб.;
[pic] - годовые эксплуатационные издержки потребителя при использовании
но базового и нового средства труда в расчете на объем продукции
производимой с помощью новой техники; в этих издержках учитывается только
часть амортизации предназначенная на капитальный ремонт средства труда
т.е. без учета средств на его реновацию.
Инвестиционная деятельность предприятия.
Инвестиции предприятия – вложения материальных и денежных средств в
основные и оборотные средства предприятия а также в иные экономические
объекты с целью получения прибыли либо достижения иного экономического или
внеэкономического эффекта. По объектам вложения различают инвестиции
реальные и финансовые. Реальные инвестиции – вложение капитала в
воспроизводство основных средств в прирост запасов товарно-материальных
ценностей в нематериальные активы (патенты лицензии и т.д.). Вложение
капитала в воспроизводство основных средств называется капитальными
вложениями. Финансовые инвестиции – вложение капитала в различные
финансовые инструменты главным образом в ценные бумаги (акции облигации
т.д.). Практическое осуществление инвестиций обеспечивается инвестиционной
деятельностью предприятия под которой понимается целенаправленно
осуществляемый процесс изыскания необходимых инвестиционных ресурсов (т.е.
денежных средств для финансирования инвестиций) выбора эффективных
объектов инвестирования формирования инвестиционной программы предприятия
и обеспечения ее реализации.
Инвестиционная деятельность предприятия может финансироваться за счет:
собственных финансовых ресурсов и внутрихозяйственных резервов предприятия
(прибыль амортизационные отчисления средства выплачиваемые органами
страхования в виде возмещения потерь от аварий стихийных бедствий и др.);
заемных финансовых средств (банковские и бюджетные кредиты облигационные
займы и т.д.); привлеченных финансовых средств (средства получаемые от
продажи акций паевые и иные взносы членов трудовых коллективов граждан
юридических лиц); инвестиционных ассигнований из государственных бюджетов и
внебюджетных фондов; иностранных инвестиций.
Основными факторами влияющими на выбор предприятием источников
финансирования инвестиций и направлений инвестирования являются:
инвестиционный климат в стране; состояние производственно-технической базы
предприятия; кредитная политика; уровень развития воспроизводственной
рыночной инфраструктуры и системы привлечения и освоения капиталовложений;
система налогообложения; уровень развития законодательной базы в сфере
инвестиционной деятельности.
Разработка и реализация инвестиционного проекта осуществляется в
следующей последовательности этапов: формирование инвестиционного замысла
(идеи); исследование условий реализации инвестиционного проекта; технико-
экономическое обоснование (ТЭО) проекта; приобретение аренда или отвод
земельного участка; подготовка контрактной документации; осуществление
строительно-монтажных работ включая пуско-наладочные; эксплуатация
объекта мониторинг экономических показателей реализации проекта.
Управление качеством продукции на предприятии.
Качество продукции – совокупность свойств и характеристик изделия
обеспечивающих удовлетворение установленных или предполагаемых потребностей
Повышение требований потребителей к продукции рост уровня конкуренции
на рынках вынуждает предприятия постоянно повышать качество своей
продукции. В этих условиях уже недостаточно контролировать качество
продукции и отдельных составляющих производственного процесса недостаточно
наличие отдела технического контроля контролеров в цехах заводской
лаборатории и других специфических органов. Необходимым условием выживания
в этих условиях становится создание на предприятии системы управления
качеством продукции и проведение ее сертификации на соответствие
требованиям международных стандартов ИСО серии 9000.
Система управления качеством продукции - совокупность организационной
структуры методик процессов и ресурсов необходимых для общего управления
качеством продукции. Действие системы управления качеством продукции
распространяется на все стадии жизненного цикла продукции образуя так
называемую "петлю качества".
Широкое внедрение на предприятиях систем управления качеством произошло
после издания в 1987 году Международной организацией по стандартизации (The
Internat ИСО) группы стандартов
ИСО 9000 по управлению качеством в которых устанавливаются единые
международные стандарты на систему управления качеством продукции. Эти
стандарты могут быть применены на любом предприятии при этом различным
будет лишь наполнение элементов системы управления качеством. Стандарт
применяется именно к системе качества в виде задокументированной
последовательности действий по реализации производственного процесса.
Построение системы управления качеством - длительный процесс который
ведется чаще всего с помощью сторонней организации специализирующейся па
оказании такого рода услуг. В процессе разработки системы управления
качеством участвуют все работники предприятия. Конечным итогом работы по
созданию системы управления качеством является комплект документации в
который входят: 1) руководство по качеству включающее содержание политики
в области качества границы применимости а также описание организационной
структуры предприятия с указанием ответственности и полномочий (основными
пользователями руководства по качеству является высший менеджмент и клиенты
предприятия); 2) методические инструкции в которых устанавливается какие
обязанности и кем в какой последовательности будут выполняться для
реализации элементов системы качества (методические инструкции составляются
для всех служб и подразделений предприятия); 3) рабочие инструкции
указания по контролю справочники в которых содержится подробное описание
выполнения отдельных видов деятельности по производству сборке монтажу
контролю и другим процессам (предназначены для использования рядовыми
сотрудниками предприятия).
Руководителем системы управления качеством продукции является директор
предприятия. Он формирует политику в области качества которая
устанавливает стратегические цели принципиальные направления деятельности
и определяет всю идеологию документов системы управления качеством. При
директоре создается совет по качеству - консультационный орган основной
задачей которого является анализ эффективности работы системы управления
качеством. Непосредственное руководство системой управления качеством
осуществляет заместитель директора по качеству. Оперативную деятельность
связанную с функционированием системы управления качеством осуществляет
специально созданная служба качества.
Соблюдение на предприятии стандартов ИСО 9000 подтверждается
сертификатом выданным независимой организацией по результатам проведения
сертификации системы качества. Такой сертификат признан во всем мире и
является достаточной для покупателя гарантией качества продукции. Системы
сертификации создаются на государственном уровне. Структура российской
системы сертификации включает в себя три звена: 1) Госстандарт России: 2)
органы по сертификации однородной продукции (юридические лица получившие
аккредитацию); 3) испытательные лаборатории (центры).
При успешном прохождении сертификации предприятию-производителю
выдается сертификат соответствия (с максимальным сроком действия 3 года) а
также устанавливается право маркировать изделие упаковку тару и
сопроводительную документацию знаком соответствия. С целью установления
того что сертифицированная продукция продолжает соответствовать заданным
требованиям подтвержденным при сертификации проводится инспекционный
Налоги уплачиваемые предприятием.
Налоги – это обязательные взносы плательщиков в бюджет и внебюджетные
фонды в определенных законом размерах и в установленные сроки. Налоговая
система представляет собой совокупность различных видов налогов. В
построении налоговой системы реализуются следующие принципы: однородность
равномерность определенность безвозмездность. Налоги в России делятся на
три уровня: федеральные республиканские и местные.
Федеральные налоги устанавливаются федеральными органами власти и
взимаются на всей ее территории (налог на добавленную стоимость НДС
акцизы таможенные пошлины платежи за пользование природными ресурсами
налог на прибыль предприятий подоходный налог с физических лиц и другие).
При этом суммы федеральных налогов поступают в бюджеты разных уровней.
Республиканские налоги устанавливаются законодательными актами
Российской Федерации и взимаются на всей ее территории (налог на имущество
предприятий лесной налог плата за воду республиканские платежи за
пользование природными ресурсами и другие). Конкретные ставки этих налогов
определяются законами республик и решениями органов власти краев областей
автономных образований. При взимании налогов действуют различные льготы.
Местные налоги: налог на рекламу земельный налог налог на имущество
физических лиц сбор за право торговли целевые сборы с населения и
предприятий на содержание милиции благоустройство нужды образовательных
учреждений и другие.
Для предприятия важно за счет каких источников оно может оплачивать
различные налоги. В зависимости от источников покрытия налоги группируются
- налоги расходы по которым относятся на себестоимость продукции
(земельный налог налог с владельцев транспортных средств сборы за
использование природных ресурсов);
- налоги расходы по которым относятся на выручку от реализации
продукции (НДС акцизы экспортные тарифы);
- налоги расходы по которым относятся на финансовые результаты (налоги
на прибыль имущество предприятий рекламу целевые местные сборы);
- налоги расходы по которым покрываются из чистой прибыли остающейся
в распоряжении предприятий (часть местных налогов – лицензионный сбор за
право торговли сбор со сделок совершаемых на биржах).
В настоящее время в России проводится налоговая реформа направленная
на снижение налогового бремени с населения и предприятий. Снижение ставок
налогов должно сопровождаться ростом абсолютных сумм налоговых платежей
поступающих в бюджеты различных уровней. Например ставка налога на прибыль
предприятий снижена до 24% установлена единая ставка подоходного налога в
размере 13%. Предполагается снижение ставки социального налога до 26%.
Бухгалтерский баланс предприятия. Понятия актива и пассива.
Бухгалтерский баланс - это способ отражения в стоимостной оценке
состояния средств предприятия и источников их образования на определенную
дату. По своей форме баланс представляет собой двухстороннюю таблицу в
которой с одной стороны (в активе) отражаются хозяйственные средства
предприятия по их составу и размещению а с другой (в пассиве) – источники
их образования и целевое назначение.
I.Внеоборотные активы.
II.Оборотные активы.
III.Капитал и резервы.
IV.Долгосрочные обязательства.
V.Краткосрочные обязательства.
Общий итог актива (пассива) баланса называется валютой баланса. В
переводе с латинского слово «баланс» означает «двухчашечные весы» поэтому
в нем обязательно должно соблюдаться основное свойство бухгалтерского
баланса – равенство актива и пассива.
Главным признаком группировки средств предприятия считается степень их
ликвидности (скорость превращения в денежную наличность). По этому признаку
все активы баланса подразделяются на долгосрочные или основной капитал (I
раздел) и текущие (оборотные) активы (II раздел).
Капитал предприятия формируется за счет собственных источников (III
раздел баланса) и заемных (IV и V разделы баланса).
Источники собственных средств (III раздел) и долгосрочные финансовые
обязательства (раздел IV) формируют постоянный (перманентный) капитал.
Краткосрочные финансовые обязательства (раздел V) образуют переменный
капитал предприятия.
Бухгалтерский баланс предприятия является основным источником
информации для анализа хозяйственной деятельности предприятия состояния
Рис.1. Структура линейного управления.
Рис.2. Линейно-штабная форма управления
Инженерно-технический
Рис.3. Функциональная форма управления.

тип отв ОМП-4.doc

Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования
крупногабаритных деталей или для одновременной обработки нескольких деталей
средних размеров и веса. Фрезеровать можно как с одной так сразу с двух
или трех сторон. В работе могут принимать участие от одной до четырех
шпиндельных бабок. Станок применяется в индивидуальном и серийном
Основные узлы станка (фиг. 86). А — привод подач и быстрых перемещений
стола и шпиндельных бабок; Б—левая горизонтальная шпиндельная бабка; В –
правая горизонтальная шпиндельная бабка; Г - стол; Д – левая шпиндельная
бабка; Е— правая шпиндельная бабка; Ж—привод перемещения траверсы; З -
Движения в станке. Движения резания—вращение каждого из четырех
шпинделей с фрезами. Движения подач: продольное поступательное перемещение
стола; перемещение шпиндельных бабок по направляющим стоек и траверсы.
Вспомогательные движения: быстрые перемещения стола и шпиндельных бабок в
тех же направлениях; ручные перемещения шпиндельных бабок; ручные повороты
шпиндельных бабок; ручные поступательные перемещения гильз со шпинделями;
вертикальное поступательное перемещение траверсы; движение механизма зажима
Принцип работы. Обрабатываемая деталь устанавливается на стол и ей
сообщается движение продольной подачи. Фрезы устанавливаются в шпиндели
шпиндельных бабок и им сообщается вращательное движение и поступательное
вместе с корпусами бабок.
Главное движение. Приводы всех четырех шпиндельных бабок одинаковы.
Движение электродвигателя мощностью 20 квт через колеса 40—78 передается
валу I коробки скоростей. Далее через блоки Б1 Б2 Б3 движение передается на
вал IV через цилиндрическую зубчатую передачу 31—61 на шпиндель V
смонтированный в подвижной гильзе
Уравнение кинематической настройки для минимальной частоты вращения
Для перемещения поперечины и шпиндельных бабок используются винтовые
передачи для перемещения пиноли шпиндельной бабки используется зубчато-
Назначение станка. Станок предназначен для нарезания цилиндрических
колес с прямыми и косыми зубьями как наружного так и внутреннего
зацепления в условиях индивидуального и главным образом серийного
производства. Станок приспособлен для нарезания блоков шестерен. При
наличии дополнительных приспособлений на станке можно также нарезать рейки.
Станок может быть использован для чернового и чистового нарезания зубьев.
Основные узлы станка. А - станина; Б - делительная гитара; В – гитара
круговых подач; Г – реверсивный механизм подач; Д - шпиндельная головка; Е
– гитара радиальных подач; Ж—стол; З – шпиндель с долбяком.
Движения в станке. Движение резания —прямолинейное возвратно-
поступательное движение шпинделя с долбяком. Движения подач— вращение
долбяка относительно своей оси (круговая подача) и радиальное перемещение
шпиндельной бабки в период врезания (радиальная подача). Движение деления и
обкатки - движение стола с заготовкой. Вспомогательные движения - отвод
стола с заготовкой от долбяка в момент его обратного хода.
Принцип работы. Станок модели 514 работает по методу обкатки
воспроизводя зацепление двух цилиндрических колес одно из которых является
режущим инструментом (долбяком) а второе заготовкой. Долбяк закрепляется
на конец шпинделя и получает прямолинейное возвратно-поступательное
движение. При движении вниз долбяк совершает рабочий ход снимая стружку с
заготовки. Обратный ход долбяка является холостым; в это время стол с
заготовкой отводится на небольшое расстояние от долбяка. К моменту начала
рабочего хода стол возвращается в исходное положение. Заготовка или
комплект одновременно обрабатываемых заготовок устанавливается на оправке в
шпинделе стола. Соотношение чисел оборотов долбяка и заготовки обратно
пропорционально отношению чисел их зубьев т. е. они вращаются так как
будто действительно находятся в зацеплении. До начала обработки долбяк
подводится вплотную к наружной поверхности заготовки. После этого
включается радиальная подача шпиндельной бабки для обеспечения врезания
долбяка в заготовку на требуемую глубину. По окончании врезания радиальная
подача прекращается и заготовка в течение полного оборота нарезается
только с круговой подачей. В зависимости от величины модуля нарезаемого
колеса его обработка осуществляется в один два или три прохода. При
многопроходной обработке процесс врезания повторяется перед каждым
проходом. При нарезании зубчатых колес с косыми зубьями используют винтовые
направляющие и косозубые долбяки. В этом случае долбяк совершает возвратно-
винтовое движение в соответствии с углом наклона зубьев нарезаемого колеса.
Направление наклона зубьев долбяка должно быть противоположным направлению
наклона зубьев нарезаемого колеса. Станок работает по полуавтоматическому
циклу для чего служит специальный храповой счетный механизм
обеспечивающий автоматическое выключение станка по окончании обработки
Уравнение кинематической цепи обката
Уравнение кинематической цепи круговой подачи
Для установочного перемещения шпиндельной бабки используется винтовая
передача для рабочего перемещения используется кулачёк установленный на
Станок модели 5К324А
зубчатых колес с прямыми и косыми зубьями и для нарезания червячных колес
как методом радиальной так и методом тангенциальной подачи.
Основные узлы станка. А – станина; Б – круглый стол; В – стойка; Г –
поддерживающий центр; Д – суппорт; Е – протяжной суппорт; Ж – левая
стойка; З - шпиндель.
Движения в станке. Движение резания (главное движение) – вращение
шпинделя с фрезой. Движение подач – поступательное перемещение суппорта по
направляющим левой стойки перемещение стола по направляющим станины
перемещение фрезерного суппорта вдоль оси шпинделя. Движение обката –
вращение стола согласованное с вращением фрезы. Дополнительное движение
стола – дополнительное относительно движения обката вращение стола при
нарезании косозубых цилиндрических колес и червячных колес методом
тангенциальной подачи. Вспомогательные движения – ручные и ускоренные
перемещения суппорта и стола.
Принцип работы. Станок работает по методу обкати т. е. Механического
воспроизводства зацепления червяка (червячной фрезы) с червячным колесом
Инструмент - червячная фреза соответствующего модуля и диаметра
закрепляется на оправке и устанавливается в шпиндель суппорта. Заготовка
или комплект одновременно обрабатываемых заготовок устанавливается на
оправку которая крепится к столу. При больших размерах заготовка
устанавливается непосредственно на столе.
Червячной фрезе и заготовке сообщают вращательные движения с такими
угловыми скоростями которые они имели бы находясь в действительном
При нарезании колес с прямыми зубьями ось шпинделя поворачивают
относительно горизонтальной плоскости на угол подъёма винтовой линии фрезы.
При нарезании косозубых цилиндрических колес ось шпинделя поворачивают на
угол равный сумме или разнице угла наклона винтовой линии фрезы и угла
наклона зубьев нарезаемого колеса в зависимости от сочетания углов наклона
зубьев и направления винтовой линии фрезы.
Нарезание цилиндрических колес осуществляется с вертикальной подачей
суппорта как при встречном так и попутном фрезеровании.
Нарезание червячных колес осуществляется цилиндрическими червячными
фрезами с радиальной подачей стола до тех пор пока расстояние между осью
фрезы и осью заготовки станет равным межцентровому расстоянию передачи или
тангенциальной подачей (вдоль оси шпинделя) протяжного суппорта червячной
фрезой с конической заборной частью.
Уравнение кинематической настройки цепи обката
k – число заходов фрезы
z – число зубъев нарезаемого колеса
Конический дифференциал используется как суммирующий механизм при
тангенциальной подачи.
Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования шлицев на
наружных поверхностях валов в условиях серийного и массового производства.
Основные узлы станка. А—фрезерная бабка с поворотным суппортом; Б -
бабка изделия со шпинделем изделия; В – задняя бабка; Г - станина.
Движения в станке. Движение резания — вращение шпинделя с фрезой.
Движения подач: круговая подача - медленное вращение шпинделя бабки изделия
с заготовкой. Движение обката – согласованное вращательное движение
заготовки и фрезы. Движение продольной подачи - прямолинейное
поступательное перемещение фрезерной бабки. Вспомогательные движения:
установочное вращательное движение фрезы; быстрое перемещение фрезерной
бабки по направляющим станины; ручное установочное перемещения фрезерной
бабки в поперечном направлении.
Принцип работы. Для осуществления процесса фрезерования шлицев методом
обката специальными червячными фрезами заготовка закрепляется в шпинделе
бабки изделия и задней бабке. Червячная фреза соответствующего профиля в
инструментальном шпинделе фрезерной бабки на оправке. Фрезерная бабка
перемещается вручную в поперечном направлении к заготовке до их
соприкосновения. После включения электродвигателя работа станка протекает
автоматически. При работе станка обеспечивается согласованное вращательное
движение фрезы и заготовки. Одновременно осуществляется продольное
перемещение фрезерной бабки по направляющим станины со скоростью продольной
подачи за один оборот заготовки. После нарезания шлицев на заданной длине
фрезерная бабка отводится от заготовки.
Движение обката. Вращательное движение шпинделя изделия заимствуется от
инструментального шпинделя и передается через колеса 68 – 17 конические
пары 23 – 21 21 – 28 30 – 30 21 – 21 на гитару сменных колес а—b и с—d
вал VIII червячную передачу 1 - 27 шпинделю изделия.
z – число нарезаемых шлицев
Структурная схема станка
Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования разнообразных
деталей средних размеров и веса из черных и цветных металлов а также из
пластмасс в условиях индивидуального и серийного производства. Наличие
поворотного стола позволяет нарезать винтовые канавки при изготовлении
косозубых колес фрез зенкеров разверток и тому подобных деталей.
Основные узлы станка. А - основание; Б - стойка; В - коробка скоростей;
Г - шпиндельная головка; Д - стол; Е - поперечные салазки; Ж - консоль; 3 -
Движения в станке. Движение резания – вращение шпинделя с фрезой.
Движения подач—прямолинейные поступательные перемещения стола в продольном
поперечном и вертикальном направлениях. Вспомогательными движениями
являются все указанные перемещения стола выполняемые на быстром ходу или
Принцип работы. Крупные детали закрепляются непосредственно на столе
станка с помощью прижимных устройств. Небольшие детали устанавливаются в
тисках или специальных приспособлениях. Торцовые концевые пальцевые фрезы
и фрезерные головки укрепляются в шпинделе. При обработке небольшой партии
деталей управление продольной подачей и быстрым перемещением стола
производится вручную. В серийном производстве станок может быть настроен
для работы по полуавтоматическому маятниковому или скачкообразному циклам.
При нарезании зубчатых колес шлицев заготовка может быть установлена в
делительную головку. При фрезеровании винтовых канавок заготовка так же
устанавливается в делительную головку шпинделю которой сообщается
вращательное движение через гитару от винта продольной подачи XVI.
Движения подач. Эти движения осуществляются от электродвигателя
мощностью 17 квт вращение от которого через шестерни 19 – 46 – 42
передается коробке подач. На валу VI коробки подач находится тройной
подвижной блок шестерен Б4 сообщающий валу VII три скорости вращения. От
вала VII благодаря наличию на валу VIII также тройного подвижного блока
шестерен Б5 последний получает девять различных чисел оборотов. При
включенной муфте М1 движение передается на вал X который расположен соосно
с валом VIII и далее через шестерни 12 – 44 на вал XI. Если муфта М1
выключена (как показано на схеме) тогда движение с вала VII через шестерни
- -36 и 12 – 44 передается на вал XI. Через шестерни 44 – 27 движение
передается на центральный распределительный вал. Движение продольной подачи
сообщается через конические колеса 16 – 16 вал XV колеса 13 - 20 на винт
продольной подачи XVI. Движение поперечной подачи с вала XII передается
через шестерни22 – 78 –34 – 34 на винт поперечной подачи XIV. Движение
вертикальной подачи от вала XIII через конические шестерни 17 – 29
передается на винт XVII. Включение и выключение подач осуществляется
кулачковыми муфтами М3 М4 М5. Реверс подач осуществляется реверсом
Уравнение кинематической настройки цепи минимальной вертикальной подачи
Маховик установленный на верхнем конце шпинделя служит для
сглаживания пульсации силы резания которая возникает из-за переменности
числа зубъев фрезы участвующих в процессе резания.
Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования коротких
наружных и внутренних резьб гребенчатыми фрезами в условиях серийного и
массового производства.
Основные узлы станка. А—продольные салазки бабки изделия; Б - бабка
изделия; В - шпиндель изделия; Г - шпиндельная бабка; Д - станина.
Движения в станке. Движение резания— вращение шпинделя с фрезой.
с заготовкой; поперечная подача - прямолинейное поступательное перемещение
шпиндельной бабки с заготовкой в радиальном направлении в период врезания
фрезы. Движение образования винтовой поверхности - прямолинейное
поступательное перемещение шпинделя с заготовкой на величину шага резьбы
за один оборот заготовки. Вспомогательные движения: быстрый отвод бабки
изделия с заготовкой в радиальном направлении; быстрое перемещение шпинделя
с заготовкой в исходное положение; ручные установочные перемещения бабки
изделия в продольном и поперечном направлениях.
Принцип работы. Для осуществления процесса фрезерования коротких резьб
заготовка закрепляется в шпинделе бабки изделия с помощью цангового
патрона. Гребенчатая фреза соответствующего профиля и шага закрепляется в
инструментальном шпинделе на оправке. Бабка изделия перемещается вручную в
осевом направлении до тех пор пока фреза перекроет резьбовую часть
изделия затем поперечным перемещением бабки изделия фрезу и заготовку
сближают до их соприкосновения. После включения электродвигателя работа
станка протекает автоматически. Вначале шпиндель бабки изделия с заготовкой
под действием копиров одновременно перемещается в радиальном и продольном
направлениях. Перемещение в радиальном направлении обеспечивает врезание
фрезы в заготовку на глубину резьбы; осевое перемещение шпинделя с
заготовкой равное величине шага резьбы за один оборот заготовки
обеспечивает образование винтовой поверхности. После окончания врезания
фрезы в заготовку радиальная подача бабки изделия прекращается и заготовка
с этого момента совершает один полный оборот для нарезания всех витков
резьбы на полную глубину. В приводе подач предусмотрен реверсивный
механизм позволяющий быстро настраивать станок для фрезерования правых или
Движение резания. Инструментальный шпиндель II с гребенчатой фрезой
приводится во вращение электродвигателем мощностью 22 квт через
парносменные колеса А—В вал I и плоскоременную передачу 138—330.
Движения подач. Круговая подача заготовки заимствуется от
инструментального шпинделя II и передается через винтовую зубчатую передачу
—40 вал III гитару а—b и с—d вал IV коническую передачу 32—32
конический реверс червячную передачу 1 - 86 шпинделю изделия. Поперечная
подача бабки изделия при врезании осуществляется эксцентриком Э
закрепленным на шестерне 77 которая приводится во вращение от шпинделя
изделия через шестерни 75-27-25 22. При вращении шестерни 77 и эксцентрика
Э воздействующего на ролик К2 сообщается через рычаг поворот реечной
шестерне 18 которая сообщает поперечную подачу бабке изделия. По
окончании обработки под действием пружины заготовка отводится от фрезы.
Полный цикл обработки заготовки происходит за один оборот шестерни 77 и
Движение образования винтовой поверхности. Продольное перемещение
шпинделя изделия с обрабатываемой заготовкой относительно режущего
инструмента осуществляется сменным винтовым копиром К1 прикрепленным к
корпусу бабки изделия. К поверхности винтового копира К1 прижимается
кулачок К3 прикрепленный к эксцентрику Э. При вращении эксцентрика кулачок
К3 смещает шпиндель изделия с заготовкой влево чем обеспечивается
фрезерование на заготовке винтовых канавок.
Вспомогательные движения. Ручное установочное перемещение бабки изделия
в продольном направлении осуществляется поворотом квадрата через реечную
передачу 16—рейка m=4 мм а в поперечном направлении поворотом квадрата и
Уравнение кинематической настройки цепи главного движения
Уравнение кинематической настройки цепи круговой подачи
В цепи радиальной подачи тяговым устройством является рейка с m=2 и
шестерня z=18.В цепи осевой подачи тяговым устройством является торцевой
цилиндрический кулачок.

тип отв по ЭП.doc

ТИПОВЫЕ ОТВЕТЫ К ВОПРОСАМ РАЗДЕЛА 6.
Виды электроприводов (ЭП) станка с ЧПУ и их особенности.
ЭП - устройство состоящее из электродвигателя (ЭД) аппаратуры
управления им и механических передач связывающих ЭД с рабочими органами
Различают ЭП главного движения ЭП подачи ЭП вспомогательных
ЭП главного движения - это в токарных станках привод вращения шпинделя
в шлифовальных - привод вращения шлифовального круга и др. Особенностями
данного ЭП являются: повышенная мощность ЭЛ длительная работа при заданной
постоянной частоте вращения большие вращающиеся массы превосходящие
собственные моменты инерции ЭД.
ЭП подач сообщают движения суппортам и столам токарных шлифовальных
фрезерных и др. станков осуществляют подачу шпинделей в расточных и
сверлильных станках.
Вспомогательные ЭЛ обычно выполняются на основе скоростных асинхронных
двигателей (АД) с короткозамкнутым ротором и являются нерегулируемыми
(например высокоскоростные электрошпиндели) до 100000 обмин - для
сверления печатных плат и шлифования отверстий малого диаметра).
Типовые схемы электроприводов (ЭП).
Типовые схемы ЭП представлены на рис. 1-6.
ЭП с механическим одноступенчатым изменением частоты вращения (с
помощью редуктора мультипликатора);
ЭП с многоступенчатым изменением частоты вращения за счет коробки
ЭП со ступенчатым изменением частоты вращения за счет переключения
ЭП с плавным регулированием частоты вращения без ОС.
ЭП с плавным регулированием с ОС по частоте вращения.
Среди ЭП переменного тока наиболее перспективен ЭП с частотным
управлением АД. Они высокоскоростные (9000 обмин у заточных станков 100
0 обмин у внутришлифовальных) имеют меньший размер массу уровень шума
В ЭП постоянного тока системы генератор-двигатель магнитный усилитель
- двигатель заменяются тиристорным и транзисторным регулированием. Этим
достигается уменьшение размеров увеличивается быстродействие и диапазон
ШЭД используется в ЭП без ОС однако благодаря импульсному управлению
упрощается контроль частоты вращения вала и его фазовое положение.
Конструкция и принцип работы асинхронного двигателя (АД).
Асинхронный двигатель является машиной переменного тока его устройство
схематично показано на рис. 1.(см.приложение)
Статор 1 представляет собой полый цилиндр составленный как и
магнитопровод трансформатора из листов электротехнической стали; листы
имеют форму колец со штампованными пазами. В пазах 2 находящихся на
внутренней поверхности цилиндра укладывается статорная обмотка не
показанная на рисунке. Эта обмотка выполняется так что при включении ее в
сеть переменного тока в расточке статора (внутри цилиндра) образуется
магнитное поле вращающееся вокруг оси статора с постоянной скоростью.
Ротор 3 машины имеет вид цилиндра набранного из круглых листов стали.
У поверхности ротора вдоль его образующих расположены проводники 4
составляющие обмотку ротора. Обмотка ротора не связана с внешней
электрической сетью. Токи в ней возникают в результате того что ротор при
вращении отстает от вращающегося поля. Значение этих токов определяется
скоростью вращения магнитного поля относительно ротора.
Для оценки этой скорости вводится понятие скольжения асинхронной
где n0 - скорость вращения магнитного потока или синхронная скорость
n - скорость вращения ротора обмин.
Поскольку условием возникновения токов в роторе является неравенство
скоростей n ( n0 ротор асинхронного двигателя не может вращаться со
скоростью равной синхронной чем и объясняется название - асинхронный («а»
- отрицание). Таким образом 1 > s> 0.
У асинхронного двигателя движущий момент возникает в роторе как
результат взаимодействия вращающегося магнитного потока с индуктируемыми им
в роторе токами. Этот момент увлекает ротор в сторону вращения магнитного
потока. Образование вращающего момента воздействующего на ротор
асинхронного двигателя можно проследить по рис. 2. Полюсы магнитного поля
статора вращающиеся со скоростью n0 показаны штриховыми линиями чтобы
подчеркнуть что статор не имеет конструктивно оформленных полюсов.
Проводники ротора показаны кружками; указанные в них направления ЭДС и
токов можно определить по правилу правой руки. Направления сил f
действующих на проводники ротора в результате взаимодействия токов в
проводниках ротора с магнитным полем статора могут быть найдены по правилу
Применяются трехфазные двухфазные и однофазные асинхронные машины. В
промышленности наиболее широко используются трехфазные асинхронные
двигатели. Различают АД с короткозамкнутым и фазным ротором.
Фазовый ротор имеет трехфазную обмотку соединенную "звездой". Три
свободные конца присоединяются к трем контактным кольцам насаженным на
вал но изолированными от него и друг друга. На боковом подшипниковом щите
укреплен щеткодержатель с тремя группами щеток.
АД с фазным ротором дороже и менее надежен но путем введения в цепь
ротора реостатов или дросселей улучшаются их пуско-регулировочные свойства.
Конструкция и принцип работы синхронного двигателя (СД)
Синхронные электрические машины характерны тем что у них ротор в
установившемся режиме вращается с угловой скоростью вращающегося магнитного
поля создаваемого токами в фазных обмотках статора. Подобного статору
асинхронной машины. Это достигается тем что ротор синхронной машины
представляет собой обычно электромагнит или реже постоянный магнит с числом
пар полюсов равным числу пар полюсов вращающегося магнитного поля.
Взаимодействие полюсов вращающегося магнитного поля и полюсов ротора
обеспечивает постоянную угловую скорость последнего независимо от момента
на валу. Это свойство синхронных машин позволяет использовать их в качестве
двигателей для привода механизмов с постоянной угловой скоростью.
Распространенность синхронных двигателей не столь широка как асинхронных
но в ряде случаев например в металлургии их использование становится
необходимым. Единичная мощность синхронного двигателя в приводах большой
мощности достигает нескольких десятков мегаватт.
Основными частями синхронного двигателя являются статор и ротор причем
статор не отличается от статора асинхронного двигателя. Сердечник статора
собран из изолированных друг от друга пластин электротехнической стали и
укреплен внутри массивного корпуса. В пазах с. внутренней стороны статора
размещена обмотка переменного тока в большинстве случаев трехфазная. Ротор
синхронной: машины представляет собой электромагнит - явнополюсный рис. 1
(см.приложение) где 1 - полюсы 2—-полюсные катушки 3 - сердечник ротора
- контактные кольца или неявнополюсный рис.2 где 1 - сердечник ротора 2
- пазы с обмоткой 3 - контактные кольца. Ток в обмотку ротора поступает
через контактные кольца и щетки от внешнего источника постоянного тока -
У многополюсной синхронной машины ротор имеет р пар полюсов а токи в
обмотке статора образуют тоже р пар полюсов вращающегося магнитного поля
(как у асинхронной машины). Ротор должен вращаться с частотой вращения
поля следовательно его синхронная частота вращения равна:
При стандартной промышленной частоте 50 Гц. Максимальная частота
вращения соответствующая двухполюсной (р=1) машине будет 3000 обмин.
Главное преимущество СД: стабильность частоты вращения (n = nо).
Недостатки: 1) необходимость двух родов токов - постоянного и
переменного; 2) относительная сложность пуска; 3) выпадение из синхронизма
при больших нагрузках; 4) регулирование - только изменением частоы тока
Конструкция и принцип работы двигателя постоянного тока (ДП)
Неподвижная часть - станина (статор) на который располагаются основные
полюсы для возбуждения главного магнитного потока и дополнительные полюсы
для лучшей коммутации машины.
Подвижная часть - якорь состоит из сердечника с обмотками в его вал.
Коллектор - основная часть машины постоянного тока - представляет собой
изолированные друг от друга и от вала медные пластины. Проводниками они
соединяются с витками обмотки расположенными в пазах. Посредством щеток
обмотка через коллектор соединяется с внешней цепью.
Продольный и поперечный разрезы машины постоянного тока представлены на
рис.1 (см.приложение).
- станина; 2 - щитовой подшипник; 3 - коллектор; 4 - щеточный палец;
- сердечник якоря; 6 - ярмо; 7 - вентилятор; 8 - обмотка якоря; 9 -
катушка добавочного полюса; 10 - полюсный наконечник; 11 - катушка
основного полюса; 12 - сердечник добавочного полюса; 13 - сердечник
В ГПТ коллектор служит для выпрямления переменной э.д.с. индуктируемой
во вращающейся обмотке а в ДПТ коллектор служит для получения постоянного
по направлению вращающего момента.
Цепи якоря и возбуждения могут быть включены независимо друг от друга
последовательно параллельно или смешанно (когда одна часть обмотки
возбуждения подключается параллельно якорю а другая част -
Преимущества ДПТ: допускают плавное регулирование частоты вращения и
создают большой момент при пуске.
Недостатки: конструктивно сложна дорогостояща менее надежна (все из-
за наличия коллектора).
Конструкция и принцип работы шагового двигателя (ШЭД)
Шаговый двигатель (ШД) представляет собой разновидность синхронной
машины и преобразует последовательность управляющих импульсов в величину и
скорость поворота своего вала. Движение ротора ШД состоит из элементарных
поворотов (шагов) совершаемых по апериодическому или колебательному
закону. Суммарный угол поворота пропорционален числу импульсов а угловая
скорость — их частоте.
Различают ШД с активным (возбужденным) и реактивным (индукторным)
роторами. В качестве примера на рис. (см. приложение) показан поперечный
разрез индукторного четырехфазного силового ШД. В корпусе 1 помещен
шихтованный статор 2 имеющий восемь полюсов с обмотками управления 4
(обмотки диаметрально противоположных полюсов соединены последовательно в
одну фазу). На торцах полюсов нарезаны зубцы. На валу двигателя расположен
зубчатый шихтованный ротор 3. Число зубцов ротора z (четное но не
делящееся на четыре) определяет величину шага. Зубцы статора имеют тот же
шаг что и зубцы ротора но относительно зубцов ротора зубцы смежных
полюсов взаимно смещены на 14 зубцового деления. Обмотки фаз соединены в
четырехлучевую звезду с выведенной общей точкой. Эта точка соединяется с
минусом источника постоянного тока а на начала фаз в круговой
последовательности от электронного коммутатора подаются положительные
импульсы напряжения.
При протекании импульса тока в одной фазе ротор ШД стремится занять
положение при котором его зубцы будут соосны с зубцами статора данной
фазы. Поэтому при подаче импульса тока на смежную фазу статора ротор
поворачивается на элементарный шаг равный 14 зубцового деления (двигатели
такого типа имеют 34 зубца на роторе и шаг 265°). При указанном порядке
переключений фаз число различных электрических состояний ШД или тактов
коммутации n = 4. Для реверса ШД нужно изменить последовательность
возбуждения обмоток на обратную.
При помощи системы управления шаговым двигателем легко изменить
величину шага периодически возбуждая различное число смежных обмоток
управления. Например можно чередовать возбуждение обмоток в такой
последовательности: обмотка первой фазы — обмотки первой и второй фаз —
обмотка второй фазы и т. д. В этом случае п = 8 и цена шага уменьшится
В отличие от синхронных двигателей ШД рассчитаны на вхождение в
синхронизм из состояния покоя и на естественное или принудительное
торможение без выбега ротора. Они обеспечивают в рабочем диапазоне частот
внезапные пуск остановку и реверс без потери шага т. е. без потери
информации. Современные ШД допускают режимы работы с большими перепадами
частоты управляющих импульсов при скачкообразном изменении угловой скорости
двигателя на несколько сотен радиан в секунду. Частота приемистости fnp
(предельная частота управляющих импульсов при которой возможен пуск ШД без
потери шага из состояния фиксации под током) для современных приводов с
силовыми индукторными ШД достигает значений 06 - 1 кГц а максимальные
рабочие частоты доходят до 1 - 2 кГц.
Воздействуя на систему управления можно получать старт-стопные режимы
движения ШД без колебаний вала в конце шага или осуществлять непрерывное
вращение вала ШД со средней синхронной скоростью
где [pic] - элементарный шаг двигателя
f – частота управляющих импульсов Гц.
Пуск электродвигателя.
Асинхронный электродвигатель (АД). Пусковой ток в 4-8 раз превышает ток
двигателя при номинальной нагрузке (рис.1).
Обычно пуск происходит быстро и опасности перегрева и выхода из строя
В тех случаях когда пусковой ток может недопустимо перегрузить
источник питания применяют специальные схемы снижающие I п. нач. но и к
сожалению М п. нач. Например схемы переключения обмотки статора со звезды
на треугольник если нормально АД работает при соединении обмоток
треугольником (рис.2).
При этом I п. нач. снижается в 3 раза т.к.
I п. нач. [pic] а I п. нач. [pic]
Где U - напряжение сети
Zn - сопротивление фазы в момент пуска.
При пуске АД с фазным ротором в цепь ротора вводят фазное сопротивление
rр в результате чего I п. нач. уменьшается а М п. нач. увеличивается
После пуска двигателя сопротивление rр выводится из цепи ротора.
Синхронный двигатель (СД). Осуществляется асинхронный пуск СД по схеме
Сначала переключатель П замыкается на сопротивление реостат rp. После
этого замыкается рубильник р. Возникающее вращающее магнитное поле (ВМП)
создает вращающий момент в пусковых обмотках находящихся в полюсных
наконечниках ротора. Начинается асинхронный разгон ротора. После того как
частота вращения ротора и составит 95% от частоты вращения ВМП n0 (т.е. n =
5 n0) переключатель П подключают к возбудителю В (ГПТ). В результате
этого в обмотку возбуждения подается постоянный ток и двигатель входит в
синхронизм (происходит сцепление полюсов).
Двигатель постоянного тока (ДПТ). Допускает плавный разгон
(регулирование частоты вращения) при большом пусковом моменте поэтому
опасности перегрузки нет.
Регулирование частоты вращения электродвигателя
Асинхронный двигатель (А.Д). Возможность регулирования вытекают из
где nо - частота вращения ВМП;
f - частота тока питающей сети;
р - число пар полюсов создаваемых обмоткой статора.
Регулирование частоты вращения изменением числа пар полюсов р. При
этом ступенчато изменяется частота вращения ВМП по а значит также
ступенчато изменяется частота вращения ротора п. Существует например
схема переключения обмоток статора с одинарной звезды на двойную (при этом
частота вращения изменяется вдвое).
Иногда на статоре размещают независимые обмотки каждая из которых
обеспечивает определенную частоту вращения.
Регулирование изменением частоты тока питающей сети.
Применяя преобразовательные устройства частоты тока питающей сети можно
обеспечить плавное регулирование частоты вращения двигателя в широких
пределах. Для АД это наиболее перспективный способ регулирования частоты
Синхронный двигатель (С. Д). Синхронный двигатель регулируется только
изменением частоты тока питающей сети.
Двигатель постоянного тока (ДПТ) Двигатель постоянного тока допускает
плавное регулирование частоты вращения на основании выражения
где U - напряжение на зажимах двигателя;
Rя - активное сопротивление якоря;
Ф - магнитный поток цепи возбуждения;
Се - коэффициент зависящий от размеров и конструкции двигателя.
Перегрузочная способность и условия пуска электродвигателей в
Отношение [pic] характеризует перегрузочную способность ЭД (здесь Мmax
- максимальный Мн - номинальный момент ЭД. Этот коэффициент имеет решающее
значение при выборе ЭД для механизмов со значительными толчками нагрузки
(штампы прессы и т.д.).
Выбранный ЭД должен также удовлетворить условию преодоления
максимального статического момента сопротивления Мс max т.е.
где (1 - коэффициент запаса равный 12 ( 13 учитывающий возможность
Мс max - максимальный статический момент сопротивления рабочего
ЭД в ЭП должен удовлетворять условиям пуска РМ (не только вхолостую но
Мп нач. ( (2 Мс нач.
Где Мп нач. - начальный пусковой момент;
Мс нач. - момент статического сопротивления механизма в период
(2 - коэффициент запаса равный 13 ( 14 (для быстрого разгона
ЭП а также учета возможности понижения напряжения питания).
Если перечисленные условия не выполняются выбираются двигатели большей
мощности либо той же мощности но с большими значениями Мmax и Mn нач.
Характеристика регулируемых электроприводов.
Диапазон регулирования
где nmax и nmin - максимальная и минимальная частота вращения вала
двигателя при номинальной нагрузке.
Вращающий момент привода
где Мн=9750 [pic] - номинальный момент электродвигателя
Рн - номинальная мощность электродвигателя;
Кф - коэффициент формы тока зависящий от схемы выпрямления.
Жесткость механических характеристик
где пхх - частота вращения ненагруженного электродвигателя;
пн - частота вращения электродвигателя при номинальной нагрузке;
Неравномерность вращения вала электродвигателя
Это характеристика способности электродвигателя сохранять одинаковую
частоту вращения в течении длительного промежутка времени (в идеальном
Не симметрия при реверсе
где п1 - частота вращения электродвигателя по часовой стрелке;
п2 - частота вращения электродвигателя против часовой стрелки.
Коэффициент мощности ЭП
где Ра - активная мощность
Рj - полная мощность (активная и реактивная).
Режимы работы электродвигателя в электроприводе.
Режимы работы ЭД определяемые условиями работы машин приводимых ими в
действие весьма разнообразны. Однако рассчитывать ЭД применительно ко всем
режимам работы невозможно. Поэтому ЭД изготавливают на 3 типовых
номинальных режима: продолжительный кратковременный и повторно-
При продолжительном режиме ЭД рассчитан для работы с неизменной
нагрузкой неопределенно долгое время. Если постоянная нагрузка ЭД Р равна
его номинальной мощности Рн то установившаяся температура нагрева ЭД равна
предельно допустимой. Большинство ЭД рассчитывают на продолжительный режим
При кратковременном режиме ЭД работает с постоянной нагрузкой Р в
течение рабочего периода tр за которым следует продолжительная пауза t0
за время которой отключенный от сети ЭД полностью остывает. На этот режим
рассчитывается ограниченное число ЭД выпускаемых не серийно а например
специально для работы в ЭП затворов шлюзов задвижек трубопроводов и т.д.
длительность периода неизменной нагрузки для таких двигателей tp=10 30 60
ЭД повторно-кратковременного режима предназначены для работы с
циклической нагрузкой. Цикл работы tц состоит из рабочего периода tр когда
ЭД работает с постоянной нагрузкой Р и паузы t0 когда ЭД работает
вхолостую. По ГОСТу tц=tр+t0≤10 мин. (при tц>10 мин режим работы считается
Основной характеристикой данного режима является относительная
продолжительность включения:
Номинальная мощность ЭД в этом режиме указывается для следующих
стандартных ПВн: 15 25 40 и 60 %.
В этом режиме работают подъемники прессы
Для этих механизмов используются ЭД повторно-кратковременного режима
обладающие повышенным значением
Выбор мощности электродвигателя.
Выбор мощности ЭД продолжительного режима при длительной постоянной и
переменной нагрузке.
Выбор мощности ЭД продолжительного режима при длительной постоянной
нагрузке осуществляется непосредственно по каталогу ЭД длительного режима
где Рн - номинальная мощность ЭД (по каталогу);
Рнагр - мощность нагрузки.
Для рабочих машин с тяжелыми условиями пуска выбранный ЭД следует
проверить на соответствие его пусковым условиям.
Мощность ЭД при переменной нагрузке выбирается в следующем порядке:
по средней нагрузке определяют с некоторым запасом мощность ЭД (по
строят нагрузочную диаграмму ЭП;
пользуясь диаграммой проверяют выбранный ЭД на нагрев и на
соответствие условиям пуска и кратковременных перегрузок.
На практике применяют и приближенные методы проверки ЭД на нагрев
например метод эквивалентных (среднеквадратичных) потерь. В соответствии с
этим методом по нагрузочной диаграмме (I(+) M(+) или Р(+)) определяют по
формуле конструкция которой одинакова для любого случая задания
нагрузочной диаграммы определяют величину эквивалентного тока Iэ момента
Мэ или мощности Рэ. Например формула для расчета эквивалентного тока имеет
где I1 I2 Iп - величина тока в интервале времени t1 t2 tп
Затем по каталогу выбирается ЭД по условию Iэ ≤ Iн (при расчете Мэ или
Рэ ЭД выбирается по условию Мэ ≤ Мн либо Рэ ≤ Рн).
Выбор мощности ЭД повторно-кратковременного режима.
Сначала по нагрузочной диаграмме для данного режима находят например
эквивалентную мощность по формуле:
где Р1 Р2 Рп - нагрузки ЭД в рабочие периоды времени tр1 tр2
tрп соответственно а затем действительную относительную продолжительность
где tц = tp1+tp2+ +tpn+t0 - время цикла
Если ПВд совпадает с одним из стандартных значений ПВн (15 25 40
) то ЭД выбирают непосредственно из каталога по условию Рэ≤Рн. Если же
ПВд ПВн то по формуле
делают пересчет эквивалентной мощности Рэ на другую эквивалентную
мощность [pic] отнесенную к ближайшему стандартному значению ПВн. Затем по
каталогу для данного значения ПВн выбирают ЭД по условию [pic].
Рис.1.Нерегулируемый ЭП
РМ - рабочий механизм
Рис.2. ЭП с механическим одноступенчатым изменением частоты вращения (с
помощью редуктора и мультипликатора);
Рис.3. ЭП с многоступенчатым изменением частоты вращения за счет коробки
Рис.4. ЭП со ступенчатым изменением частоты вращения за счет переключения
Рис.5. ЭП с плавным регулированием частоты вращения без ОС.
а) на основе ДПТ б) на основе ШЭД
Рис.6. ЭП с плавным регулированием с ОС по частоте вращения.

задания ГЭ.doc

МОРДОВСКИЙ ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени
=======================================================================
Госэкзамен по специальности 1202.
Токарно-винторезный станок 1И611.
Назначение и область применения. Составить уравнение кинематического
баланса цепи главного движения для максимальной частоты вращения шпинделя.
В каких случаях используется ходовой винт а в каких ходовой вал.
Провести анализ конструкции по прилагаемому чертежу.
Геометрические параметры режущей части торцовых фрез. Назначьте
примерные режимы резания(S V) и определите мощность резания при обточке
заготовки из стали (НВ=160-270) резцом из твердого сплава с углом в плане
(=90 град. при глубине резания t=5мм.
Фасонные резцы: укрупненная блок-схема алгоритма проектирования
круглых фасонных резцов.
Расчет значений радиусов точек 2 4 6 профиля фасонных резцов. С какой
целью криволинейные участки профиля резца в его осевом сечении
аппроксимируют дуговыми? По какой поверхности - передней или задней -
осуществляется переточка фасонных резцов? Инструментальные материалы
применяемые для изготовления фасонных резцов.
Виды управления двухпозиционными гидроприводами их циклограммы и
тахограммы (см. схему).
Классификация систем автоматического управления станками
Основные фонды предприятия (реальный капитал).
Токарно-винторезный станок 16К20.
баланса цепи главного движения для минимальной частоты вращения шпинделя.
Нарисовать структурную схему станка при использовании ходового винта.
Что называется допуском размера? Что характеризует допуск? Определите
допуски размеров: 50+01; 35 110К6.
Основные конструктивные и геометрические параметры червячных фрез
(привести эскиз фрезы и ее профиль в осевом сечении). Инструментальные
материалы применяемые для изготовления червячных фрез их химсостав и
режимы термической обработки. Методика расчета основных параметров
червячной фрезы (тип и угол профиля основного червяка; величина наружного
диаметра; толщина зуба фрезы на основном диаметре; высота головки зуба;
величина затылования; длина фрезы; углы профиля боковых поверхностей
Виды электроприводов станков с ЧПУ и их особенности.
Универсально-сборные приспособления (УСП) их особенности и область
Оборотные средства (финансовый капитал).
Токарно-винторезный станок 1М63.
Назначение и область применения. .Составить уравнение кинематического
.Тип множительной структуры коробки скоростей структурная формула.
Геометрические параметры режущей части цилиндрических фрез. Назначьте
примерные режимы резания(SV) и определите мощность резания при прорезке
глубокой и точной канавки (DminDmax=0.9) в заготовке из стали 40Х (НВ230)
резцом из быстрорежущей стали шириной В=2.5мм.
Определите форму параметры установки и геометрические параметры
многогранной режущей пластины (с нулевым задним углом) резца для обточки
заготовки диаметром 100 и длиной 120 мм из стали 45. Проанализируйте
условия обработки. Определите необходимые углы в плане резца форму и
геометрические параметры сменной многогранной пластины (СМП). Рассчитайте
положение опорной поверхности гнезда под СМП на державке резца.
Способы и устройства торможения объёмных гидроприводов (см. схему).
Аналоговые системы управления с распределительным валом.
Себестоимость и цена продукции.
Токарно-затыловочный станок К96.
Назначение и область применения. Составить уравнение кинематической
настройки цепи главного движения и цепи деления. Нарисовать структурную
схему станка при затыловании червячной фрезы с винтовыми канавками.
Сколько установлено квалитетов точности? Какие и для чего
Основные требования предъявляемые к технологическому процессу
изготовления инструментов.
Почему крутящий момент при работе круглых резцов передают с помощью
рифлений а не шпонок? Как устанавливается круглый фасонный резец в работе
относительно заготовки. Укажите характеристику шлифовального круга для
чистовой заточки круглого фасонного резца из стали Р6М5.
Типовые схемы электроприводов и перспективы их развития.
Универсально-наладочные приспособления их особенности и область
Структура производственного цикла.
Токарно-карусельный станок 1М553.
баланса для минимальной частоты вращения планшайбы. Тип множительной
структуры коробки скоростей структурная формула.
Геометрические параметры режущей части спиральных сверл. Назначьте
заготовки из стали (НВ=160-205) резцом из твердого сплава с углом в плане
(=90 град. при глубине резания t=25мм.
Типы резьбообразующих инструментов области их применения принципы
работы (рассмотреть конструкцию конструктивные элементы и геометрические
параметры режущей части наиболее распространенного инструмента для
образования внутренней резьбы средних диаметров 12-30мм). Фасонная фреза
диаметром da=120 мм с числом зубьев z=14 полукруглого выпуклого профиля
режущих кромок радиус r= 20 мм. В граничной точке М пересечения режущей
кромки с радиусом профиля расположенным под углом (=15 градусов к линии
параллельной оси фрезы. Задний угол αм в сечении нормальном к режущей
кромке в этой точке должен быть не менее 2о. Определите какого значения
должен быть задний угол в точке А на наружной окружности фрезы и значение К
- величины затылования.
Основные принципы торможения и расчета тормозных устройств.
Копировальные системы управления.
Этапы подготовки производства.
Токарно-револьверный станок 1341.
баланса цепи подач для минимальной продольной подачи. Написать формулу
множительной структурыв приводе главного движения построить структурную
Какие бывают типы посадок? Чем они характеризуются?
Определите к какому типу посадок относятся следующие посадки
изображенные графически:
Резьбонарезные резцы Расчет профиля резьбонарезного резца. Выбрать из
имеющихся в наличии (ВКЗ ВК8 Т5К10 Т15К6 Т14К10) марку твердого сплава
для торцовой фрезы обрабатывающей заготовку t=6 мм Sz=0.25 ммзуб V=60
Контроль червячной фрезы стандартной конструкции (ГОСТ 9324-80) для
обработки эвольвентных колес модуля 3 мм дал следующие результаты:
радиальное биение буртиков – 8 мкм торцовое биение буртиков - 5 мкм
отклонение профиля зуба - 14 мкм отклонение осевого шага +10 мкм.
Определите по какому классу точности изготовлена фреза и какую степень
точности нарезаемого колеса она сможет обеспечить?
Конструкция и принцип работы асинхронного двигателя.
Многошпиндельные сверлильные головки их назначение и конструктивные
Сетевое планирование.
Токарно-револьверный станок 1П326.
баланса цепи подач для максимальной продольной подачи. Можно ли нарезать на
данном станке резьбу резцом?
Геометрические параметры режущей части метчиков. Назначьте примерные
режимы резания(SV) и определите мощность резания при обточке заготовки из
стали 45 (НВ=160-207) резцом из твердого сплава с углом в плане (=60 град.
при глубине резания t=5мм.
Схемы крепления многогранных сменных пластин (МСП) на резцах.
Рассчитать параметры установки многогранных сменных пластин в державке
резца: угол ( между главной кромкой и плоскостью поворота пластины на угол
(для получения задних углов α и α1); угол поворота; число n граней
пластины. Заданы геометрические параметры резца: углы в плане (φ=75º
(1=75°; главный задний угол α=10º вспомогательный задний угол α1=10º.
Понятие "Следящий гидропривод". Элементы и структурные схемы следящих
гидроприводов с различными видами управления (см. схему).
Системы циклового управления.
Плановопредупредительный ремонт оборудования.
Токарный автомат 1Б136.
баланса цепи главного движения. Нарисовать кинематическую структуру.
Провести анализ конструкции по предлагаемому чертежу.
В зависимости от чего выбирают посадки подшипников качения на вал и в
корпус? Как их обозначают на чертежах (приведите пример)?
Предложите и обоснуйте конструкцию резца для обточки в условиях ГПС
разнообразных фасонных поверхностей заготовок с углами наклона их профилей
к оси шпинделя до 45( на станке 16К20Т1; материал детали - сталь (B800
МПа; припуск на обработку - до 3мм диаметры заготовок до 100мм высота
(глубина) профилей до 30 мм длина до 100 мм.
Проанализируйте условия обработки и выберите тип резца определите
необходимую длину режущей кромки пластины выберите размеры державки
способ крепления резца. Определите основные размеры режущей пластины ее
конструкцию материал. Предложите способ крепления пластины обеспечивающий
ее безподналадочную замену.
Конструкция и принцип работы синхронного двигателя.
Устройства для направления режущего инструмента на сверлильных
станках их типы и область применения.
Системы оплаты труда. Штучное время.
Вертикально-сверлильный станок 2Н135.
баланса цепи подач для максимальной подачи. Какие механизмы служат для
преобразования вращательного движения в поступательное (по кинематической
Геометрические параметры режущей части протяжек. Назначьте примерные
режимы резания(S V) и определите мощность резания при обточке заготовки из
при глубине резания t=25мм.
Острозаточенные фрезы. Показать как устанавливается дисковая фасонная
острозаточенная фреза относительно заготовки при фрезеровании винтовой
стружечной канавки сверла. Формы зубьев острозаточенных фрез выбор
размеров зубьев области применения различных типов зубьев фрез.
Преимущества острозаточенных фрез перед затылованными.
Оценка качества регулирования следящего гидропривода с электрическим
управлением (см. схему).
Системы числового программного управления. Классификация.
Техпромфинплан (Бизнесплан).
Вертикально-сверлильный станок 2Р135Ф2.
Какие механизмы служат для преобразования вращательного движения в
поступательное (по кинематической схеме).
Что такое допуск посадки?
Определить допуск посадки [pic] и изобразить ее графически.
Фасонные фрезы. Определить профиль зуба фасонной дисковой
острозаточенной фрезы для обработки прямолинейной канавки глубиной 65мм
выполненной в виде дуги окружности R=8 мм. Объяснить полученную форму зуба
фрезы исходя из условия стойкости фрезы. Для указанной фрезы определить
число зубьев считая что задан наружный диаметр фрезы. Построить профиль
канавки между зубьями фрезы. Объяснить необходимость этого построения.
Конструкция и принцип работы двигателя постоянного тока.
Кондукторные втулки их назначение и типы.
Схема управления машиностроительным заводом.
Радиально-сверлильный станок 2М55Ф2.
Как осуществляется перемещение траверсы и шпиндельной бабки?
Геометрические параметры режущей части резцов. Назначьте примерные
режимы резания(S V) для чистовой (Ra 25) обработки криволинейного паза
шириной 32мм и глубиной 8мм в заготовке из конструкционной стали (НВ 205)
концевой быстрорежущей фрезой (Dфр=32мм Zфр=4).
Резьбонарезные и резьбонакатные головки для обработки наружных и
внутренних резьб; их основные особенности преимущества по сравнению с
другими резьбообразующими инструментами. Определите шаг цилиндрической
протяжки t для обработки деталей в крупно серийном производстве (m=2) при
длине детали Ld=-49 мм. Укажите основные марки химсостав физико-
механические свойства и область применения титано-вольфрамовых твердых
Факторы определяющие точность и быстродействие следящего гидропривода
любого вида управления.
Системы управления промышленными роботами.
Горизонтально-фрезерный станок 6М80Г.
баланса цепи продольной подачи (Smin). Как осуществляется ускоренное
Расшифруйте обозначение:
Стружкообразование и формирование в процессе резания. Методы
способствующие их улучшению и отвода стружки примеры применения. Указать
основные виды технологии соединения режущих элементов в составных режущих
инструментах примеры инструмента. Виды термической обработки инструментов
из быстрорежущих и других сталей.
Конструкция и принцип работы шагового электродвигателя.
Какой тип переднего центра (жесткий или плавающий) необходимо
применить при обработке ступенчатого вала в центрах на станке с ЧПУ
Горизонтально-фрезерный станок 6Н81.
баланса цепи поперечной подачи (Smax). Написать структурную формулу и
построить структурную сетку множительной структуры привода главного
движения (по кинематической схеме).
Источники образования тепла и распределение тепла между стружкой
инструментом и деталью. Назначьте примерные режимы резания(SV) при
сверлении отверстия диаметром 20 мм инструментом из быстрорежущей стали в
заготовке из серого чугуна (НВ 225) с точностью не выше 11-го квалитета при
Метод расчета диаметров оправок насадных инструментов из условий
прочности с учетом силы резания и крутящего момента. Технология
изготовления червячно-модульного инструмента. Особенности затылования
шлифования профиля заточки. Определить шаг цилиндрической протяжки t для
обработки деталей в крупносерийном производстве (m=2) при длине детали
Функциональные особенности электрогидравлических следящих приводов
Геометрическая задача числового программного управления.
Вертикально-фрезерный станок 6Н13Ф3.
Как обеспечить взаимосвязь перемещений рабочих органов при контурном
Постройте поля допусков следующих соединений:
Предложите и обоснуйте конструкцию токарного резца для обработки
гладкого вала диаметром 40 мм и длиной 300 мм из стали 45 на станке
К20ФЗ. Проанализируйте условия обработки и выберите тип резца. Выберите
размеры державки и способ крепления резца. Выберите форму режущей пластины
и определите угол в плане у резца. Определите основные размеры пластины ее
конструкцию и материал. Предложите способ крепления и базирования пластины.
Приведите эскизы: общего вида резца в плане механизма крепления пластины
установки резца на станке.
Пуск электродвигателя.
Составить расчетную схему и определить необходимую силу зажима Q
развиваемую трехкулачковым патроном от действия силы резания Р=1200Н Dзакр
=б0 мм Dобр =50мм f=015 К=20.
Универсально-фрезерный станок 6М83Ш.
баланса цепи главного движения для минимальной частоты вращения
горизонтального шпинделя. Написать формулу множительной структуры в приводе
Составляющие силы резания при точении. Назначьте примерные режимы
резания(S V) черновой обработки уступа шириной 20мм фрезерованием концевой
фрезой из быстрорежущей стали диаметром 20мм и глубиной резания 5мм в
заготовке из стали НВ 203 (Zфр=5).
Требования к режущим инструментам для автоматизированного
производства. Реализация этих требований в конструкциях резцов для станков
сЧПУ. Определить диаметр окружности выступов нового шевера d если
известно что припуск на переточку D=04 мм угол профиля шевера задан
тангенсом tga =04 модуль нарезаемого колеса т = 6 мм номинальный
делительный диаметр Dd = 180 мм; косинус угла наклона зуба шевера
Конструктивные схемы электрогидравличесих усилителей (распределителей)
электрогидравлических следящих гидроприводов (см. схему).
Логическая задача числового программного управления.
Вертикально-фрезерный станок 656П.
Какие механизмы используются для перемещения исполнительных органов станка.
На основании анализа технологической размерной цепи определить
номинальный размер замыкающего звена и его отклонения получаемые при
обработке детали на многорезцовом автомате. Дать определение всех элементов
Методика расчета диаметров оправок насадных инструментов из условия
прочности с учетом силы резания и крутящего момента.
Регулирование частоты вращения электродвигателя.
Составить расчетную схему и определить необходимую силу зажима в
тисках если сила резания направлена параллельно рабочим поверхностям губок
тисков т.е. перпендикулярно направлению силы зажима Q: f=0.15 К=2.5
Продольно-фрезерный станок 6652.
Какие механизмы используются для преобразования вращательного движения в
Осевые силы и крутящий момент резания при сверлении. Назначьте
примерные режимы резания(V) при нарезании метчиком резьбы М24 х 2 в
заготовке из углеродистой стали средней твердости.
Расчет эвольвентной части зубьев у дисковых зуборезных фрез. Контроль
процессов механообработки общая характеристика параметры контроля.
Область применимости и разновидности приводов дискретного действия
дозаторного типа и многопоршневые (см. схему).
Терминальная задача числового программного управления.
Зубодолбежный станок 514.
Назначение и область применения. Составить уравнения кинематической
настройки цепи обката и круговой подачи. Какие механизмы используются для
радиального перемещения бабки?
Нарисуйте схему измерения если на чертеже указано
Виды разрушения режущих инструментов характеристика классификация.
Перегрузочная способность и условия пуска электродвигателей в
развиваемую одним кулачком 3-х кулачкового патрона при рассверливании
отверстия (осевую силу не учитывать): М. =145 Н*м D=60мм f=015 К=2.0.
Зубофрезерный станок 5К324А.
настройки цепи обката. Назначение конического дифференциала?
Схемы резания при протягивании. Назначьте примерные режимы резания(S
V) при сверлении отверстия диаметром 20мм в заготовке из серого чугуна (НВ
5) быстрорежущим инструментом (с точностью не выше 11-го квалитета) 2
Технология затылования резцом дисковых фасонных фрез. Зависимости
между задними углами в разных точках кромки.
Шаговые гидроприводы (см. схему).
Технологическая задача числового программного управления.
Техпромфинплан (бизнес-план).
Шлицефрезерный станок 5350Б.
настройки цепи обката. Нарисовать структурную схему станка.
К какому виду соединений относится условное обозначение
- и по какому параметру принято центрирование?
Выбрать тип специального режущего инструмента обеспечивающего
наибольшую производительность в условиях массового производства при
чистовой обработке отверстия диаметром d = 3ОН7+0021 длиной 45мм в детали
из стали 45 (НВ 190) припуск на обработку А=1 мм. Предложить наиболее
простую схему срезания припуска. Какие технологические базы вы рекомендуете
использовать при изготовлении и при эксплуатации спроектированного
инструмента? Как они выполняются? Предложить наиболее целесообразные марки
быстрорежущей стали для изготовления спроектированного инструмента. Указать
технологические особенности этих сталей.
Характеристики регулируемых электроприводов.
В каких случаях погрешность базирования равна нулю.
Вертикально-фрезерный станок 6Б12.
Назначение и область применения. Составить уравнения кинематического
баланса для минимальной вертикальной подачи. Назначение маховика в цепи
Полный факторный эксперимент. Матрица планирования. Назначьте
примерные режимы резания(S V) для чистовой обработки (Ra 25)
криволинейного паза шириной 12мм и глубиной резания 5мм в заготовке из
алюминиевого сплава быстрорежущей концевой фрезой (Dфр=20мм Zфр=3)а также
Систематизация режущего инструмента по типу обрабатываемых
поверхностей. Определить диаметр окружности выступов долбяка если
известно: величина исходного расстояния а=10 мм Dd=100 мм tg(=0.2
т=3.Привести марки без вольфрамовых и мало вольфрамовых быстрорежущих
сталей их химсостав область применения данные по теплостойкости.
Способы обеспечения последовательной работы двух гидродвигателей (см.
Резьбофрезерный станок модели 563Б.
баланса цепи главного движения и цепи круговой подачи. Какие механизмы
являются тяговыми устройствами в цепях подач станка (по кинематической
Для посадки [pic] определить: систему вид посадки допуски деталей и
характеристики посадки.
Резцы с СМП для станков с ЧПУ. Методы крепления пластин.
Сравнительная оценка эксплуатационных свойств. Основные
материалосберегающие технологии производства спиральных сверл. Найти высоту
hf профиля зуба фасонной затылованной фрезы в плоскости передней грани
если наружный диаметр фрезы D=100 мм; передний угол (=30º высота профиля
Режимы работы электродвигателя в электроприводе.
Установы их назначение и основные типы.
Долбежный станок модели 743.
баланса цепи главного движения для максимального числа двойных ходов
ползуна. Какие тяговые устройства применяются для перемещения
исполнительных органов станка?
Полный факторный эксперимент. Проверка однородности построчных
дисперсий. Назначьте примерные режимы обработки(Sz V) плоскости (Rz=10)
шириной 65мм при фрезеровании торцевой (ВК8) фрезой с МТП диаметром 100мм
(Zфр=10) и глубиной резания 3мм на заготовке без корки из алюминиевого
между задними углами в разных точках кромки фрезы величиной затылования и
Виды управления двухпозиционными приводами их циклограммы и
Классификация систем автоматического управления станками.
Координатно-расточной станок 2450.
Назначение и область применения. .Как осуществляется регулирование
частоты вращения шпинделя и скорости подачи пиноли? Какие механизмы
используются для перемещения стола?
Определить какой из валов изготовлен точнее [pic]или [pic].
Схемы резания и формообразования обработанной поверхности применяемые
при проектировании режущих инструментов их преимущества и недостатки
использование в конструкциях инструментов.
Выбор мощности электродвигателя.
Приведите типы опор и их назначение.
Токарный станок 16К20Ф3.
Назначение и область применения. Написать уравнение кинематического
баланса для минимальной частоты вращения шпинделя. Структура привода подачи
Коэффициенты математической модели трехфакторного эксперимента типа
n. Назначьте примерные режимы обработки(Sс V) при черновом однократном
развертывании отверстия (10-11 квалитет точности Ra>125-5.0) диаметром
мм в заготовке из углеродистой стали НВ 203 инструментом из быстрорежущей
Определение наружного диаметра дисковых фасонных острозаточенных
фрез. По каким поверхностям затачиваются и перетачиваются эти фрезы и в
каких случаях. Установка шлифовальных заточных кругов относительно дисковых
острозаточенных фрез при шлифовании профиля их зубьев. Какие ограничения
существуют для формы зуба? Преимущества острозаточенных дисковых фрез.
Область применимости и разновидности приводов дискретного действия.

Прил 2(узлы).doc

Приложение 2 к заданию 1
Приложение 2 к заданию 2
Приложение 2 к заданию 3
Приложение 2 к заданию 4
Приложение 2 к заданию 5
Приложение 2 к заданию 6
Приложение 2 к заданию 7
Приложение 2 к заданию 8
Приложение 2 к заданию 9
Приложение 2 к заданию 10
Приложение 2 к заданию 11
Приложение 2 к заданию 12
Приложение 2 к заданию 13
Приложение 2 к заданию 14
Приложение 2 к заданию 15
Приложение 2 к заданию 16
Приложение 2 к заданию 17
Приложение 2 к заданию 18
Приложение 2 к заданию 19
Приложение 2 к заданию 20
Приложение 2 к заданию 21
Приложение 2 к заданию 22
Приложение 2 к заданию 23
Приложение 2 к заданию 24
Приложение 2 к заданию 25
Привод главного движения токарного станка с ЧПУ
Стол фрезерного станка
Шпиндельный узел сверлильного станка
Привод главного движения фрезерного станка
Шпиндельная бабка фрезерного станка
Шпиндельная бабка токарного станка
Суппорт токарно-винторезного станка
Тяговое устройство токарного станка с ЧПУ
Кинематическая схема станка 1М553
Шпиндельная бабка токарно-револьверного станка
Шлифовальная головка
Привод главного движения многоцелевого станка
Автоматическая коробка скоростей
Шпиндельная бабка токарно-винторезного станка

тип отв по ГИДР ПР.doc

Раздел 7. Станочный гидропривод.
Виды управления двухпозиционными приводами их циклограммы и
Способы и устройства торможения объёмных гидроприводов.
Основные принципы торможения и расчета тормозных устройств.
Понятие "Следящий гидропривод". Элементы и структурные схемы следящих
гидроприводов с различными видами управления.
Оценка качества регулирования следящего гидропривода с электрическим
Факторы определяющие точность и быстродействие следящего
гидропривода любого вида управления.
Функциональные особенности электрогидравлических следящих приводов.
Конструктивные схемы электрогидравличесих усилителей
(распределителей) электрогидравлических следящих гидроприводов.
Область применимости и разновидности приводов дискретного действия
дозаторного типа и многопоршневые.
Шаговые гидроприводы
Способы обеспечения последовательной работы двух гидродвигателей.
Синхронизация работы двух гидродвигателей.
тахограммы. (см. приложение 3)
Двухпозиционные приводы - это приводы которые в процессе работы имеют
только два фиксированных положения.
Управление перемещением выходного звена привода из одного положения в
другое осуществляется наиболее простым релейным способом посредством
гидрораспределителей. Закон движения гидродвигателя записан схемой
гидрораспределителя. Циклограмма работы гидродвигателя - это перемещение
выходного звена гидродвигателя во времени. Тахограмма - это зависимость
скорости V движения выходного звена от времени. Упрощенная тахограмма
представлена на рис. 1(в).
Примером простого цикла автоматически отрабатываемого двухпозиционным
приводом его упрощенная циклограмма и тахограмма представлены на рис.1.
Для автоматического выполнения циклов необходимы гидроаппараты которые
выполняют управление по пути нагрузке и времени.
Например схема гидропривода с управлением по пути представлена на
Гидропривод включается двухпозиционным распределителем 1.
Распределитель 2 обеспечивает движение поршня влево. Как только нажимной
кулачок переключает распределитель 3 в другую позицию происходит
реверсирование. Гидродвигатель и поршень возвращается в исходное состояние.
Способы и устройства торможения объёмных гидроприводов. (см.
Для безударной остановки исполнительного устройства необходимы
тормозные устройства. Самые распространенные виды тормозных устройств для
двухпозиционных гидроприводов:
встраиваемые демпфера в головке гидроцилиндра;
специальные дросселя - путевые дросселя с механическим управлением
от кулачка закрепленного на движущемся элементе гидродвигателя;
автономные гидроамортизаторы.
Встроенный демпфер в головку гидроцилиндра.
Схема объемного гидродвигателя с встроенным демпфирующим устройством
представлена на Рис.1. Принцип действия встроенного демпфера состоит в
в зоне торможения втулка 4 на штоке 5 перекрывает свободный выход
жидкости из правой камеры гидродвигателя.
Настройка дросселей 6 расположенных в крышках 1 цилиндра 2
обеспечивает противодавление в камере гидродвигателя для торможения штока 5
в конце хода поршня 3. Преимущества такого демпфера - малые масса и
габариты. Недостаток демпфера - постоянное проходное сечение дросселя
приводит к переменной тормозной силе и значительной конечной скорости.
Путевой дроссель с механическим управлением от кулачка.
Схема объемного гидродвигателя с путевым дросселем работающим от
нажимного кулачка представлена на рис.2.
Путевой дроссель 4 представляет собой дросселирующий распределитель с
механическим управлением от нажимного кулачка 3 закрепленного на
перемещающемся штоке 2 гидроцилиндра 1.
Под воздействием кулачка 3 перемещается запорно-регулирующий элемент
дросселирующего распределителя 4 в результате чего площадь проходного
сечения дросселя уменьшается. Вследствие этого возрастает давление в
штоковой полости гидродвигателя 1 и возникает тормозная сила. ( Принцип
торможения - создание противодавления).
При реверсе гидродвигателя рабочая жидкость поступает в камеру
гидродвигателя через обратный клапан 5 минуя дроссель 4.
Способов торможения множество но все они основаны на следующих
принципах торможения:
Торможение с помощью создания противодавления в камере гидродвигателя;
Торможение путем создания реверсивного потока в камеру гидродвигателя;
Торможение путем отвода жидкости из напорной линии на слив (этот способ
применяется редко т.к. создаются условия для отрыва поршня от жидкости
из-за действия сил инерции).
Торможение путем уменьшения подачи насоса в напорную линию (используется
этот метод при наличии в системе регулируемого насоса).
При расчете тормозных устройств решаются две задачи: первая – найти
тормозную силу способную погасить движение выходного звена гидродвигателя;
вторая задача – определить средство для реализации тормозного усилия.
Математические зависимости для расчета тормозных устройств
Математические зависимости для расчета тормозных устройств содержат
следующие уравнения:
) уравнения максимальной и минимальной тормозной силы необходимой для
гашения скорости выходного звена гидродвигателя (из уравнения второго
закона Ньютона [pic])
Где: mпр – масса движущихся частей приведенная к выходному звену
VT - скорость выходного звена в начале торможения;
LT – допустимое значение тормозного пути.
) уравнение тормозного усилия необходимого для торможения
Где: Hc Hд - соответственно усилия технологическое и движущее;
P1P2 – давления в полостях гидродвигателя – рабочей и сливной (т.е.
) уравнение баланса расходов идущих от гидродвигателя Qгд при его
торможении и Qт проходящих через тормозное устройство обеспечивающего
[pic]Полученные математические зависимости используются для расчета
любых задач связанных с торможением.
Понятие «Следящий гидропривод». Элементы структурные схемы следящих
гидроприводов с разными видами управления. (см. приложение 3)
Следящий гидропривод - это автоматический привод в котором выходная
величина Y воспроизводит изменение входной величины X с некоторым
рассогласованием ( = Y - X. Для удобства анализа работы следящего
гидропривода составляется структурная схема привода.
Структурная схема следящего гидропривода как и любого автоматического
устройства имеет вид замкнутого контура соединяющего прямой (п) и
обратной связью (ос) сравнивающие (су) и исполнительные (иу) устройства
Каждый элемент структурной схемы связан с другими сигналами (связями)
которые тоже имеют свои названия : «входной» (Х) и «выходной» (Y) сигналы.
Таким образом структурные схемы следящих гидроприводов с различными
видами управления строятся по общим принципам т.е. функции элементов
структурной схемы сохраняются а конструктивное исполнение может быть
а) структурная схема следящего гидропривода с копировальным
Здесь: ИВ – источник воздействия; ЗУ - задающее устройство - это
шаблон; СУ - сравнивающее устройство - это управляющий золотник; Д –
двигатель; РО – рабочий орган; ОС - обратная связь - это жесткое
механическое закрепление корпуса золотника на рабочем органе.
б) Структурная схема следящего гидропривода с электрическим управлением
представлена на рис.3.
Здесь: ИВ - источник воздействия - это лентопротяжный механизм; ЗУ -
задающее устройство - это магнитная (или перфорированная) лента на которой
записана программа исполнения; ПУ - магнитная головка считывания МГС; СУ -
сравнивающее устройство - это фазовый дискриминатор ФД; ЭГУ –
электрогидравлический усилитель; ОС - обратная связь - это
механоэлектрический преобразователь (это может быть вращающийся
трансформатор или потенциометр и т.д.) Все остальные элементы структурной
схемы такие же как на рис.2.
управлением. (см. приложение 3)
Динамические процессы в следящем гидроприводе характеризуются тремя
критериями качества к которым относятся:
быстродействие - определяется быстротой реагирования гидропривода
на управляющее воздействие. Характеризуется постоянной времени Тгп.
Величина обратная Тгп носит название добротности Дг.
точность – оценивается величиной ошибки в различных типовых
устойчивость – способность системы сохранять заданное состояние
равновесия или заданные виды движения после прекращения действия
Для оценки быстродействия и точности следящего гидропривода
составляется линейная математическая модель. Структурная схема и
математическая модель электрогидравлического следящего гидропривода
представлены на рис.1 и 2.
На рис.2 можно ввести звено Ж отражающее жесткость механической
характеристики системы “золотниковый распределитель - исполнительный
механизм” с коэффициентом KPQ (Н*ссм3). Это звено введено для оценки
статической жесткости привода (т.е. для оценки просадки штока цилиндра под
воздействием внешней силы FS).
Быстродействие или добротность следящего гидропривода
Передаточный коэффициент разомкнутого контура будет:
KV= KA* KQI* KK* KO.C
Величина KV - добротность по скорости или коэффициент усиления
разомкнутого контура привода.
Величина обратная добротности - постоянная времени Т привода т.е. Т=
Примечание: Статическая жесткость FSYД привода может быть определена
через добротность привода по следующей зависимости:
где KPQ - коэффициент крутизны нагрузочной характеристики
гидродвигателя определяемый с учетом коэффициента усиления по давлению КPI
КPI = рном I ном; KPQ = КPI * I ном Q ном = рном Q ном
а) по скорости (v = Vc max Дг
б) по жесткости нагрузки (F = (R + T) Cs
где Cs – статическая жесткость привода определяемая по формуле:
в) по гидравлической “жесткости” в системе гидропривода:
где Сд – динамическая жесткость гидросистемы определяемая по формуле:
где Сц – приведенная гидравлическая жесткость нагруженного
Cmp – cтатическая жесткость труб определяемая по формуле:
Для анализа устойчивости следящего гидропривода можно воспользоваться
любыми методами известными из теории автоматического управления –
частотными аналитическими методами и путем построения переходного процесса
Полной характеристикой качества автоматической системы являются
критерии качества: точность быстродействие и устойчивость.
Точность оценивается ошибкой слежения ( (или величиной рассогласования
между выходным y и входным x воздействиями).
Оценку точности делают в двух режимах – в переходном и установившемся.
В самом общем случае ошибка слежения в следящем приводе зависит:
от расхода жидкости определяющего скорость перемещения рабочих органов
исполнительных устройств;
от усилия развиваемого исполнительным устройством ;
от сжимаемости жидкости заполняющей исполнительные линии гидросистемы
т.е. от ее «гидравлической» жесткости.
Каждый фактор являет на точность по - разному.
Оценка ошибки по скорости.
Силы сопротивления вызываемые трением вводят в закон скорости
выходного звена некоторый порог не чувствительности в момент реверса подач
т.е. в те моменты когда скорость приближается к нулю. Зоны
нечувствительности приводят к отклонениям в передаче сигнала от входного
воздействия к исполнительному устройству снимают точность системы.
Точность или ошибка системы связана с быстродействием системы которая
оценивается постоянной времени Т отображающая инерциальные свойства
В свою очередь постоянная времени гидросистемы связана с добротностью
Кv гидросистемы следующим соотношением:
Ошибка слежения (v по скорости определяется выражением:
Добротность системы - это не что иное как величина передаточного
коэффициента или это коэффициент усиления контура управления следящей
Таким образом для уменьшения ошибки (v следящей системы по скорости
нужно стремиться к увеличению добротности контура управления гидросистемы
однако делать это нужно осторожно т.к. увеличение добротности ведет к
увеличению полосы пропускания что может привести к нарушению устойчивости
Оценка ошибки слежения от «гидравлической жесткости» гидросистемы.
Гидравлическая жесткость Ccm гидросистемы - это в основном жесткость
гидроцилиндра Сц и жидкостных столбов Сmp труб примыкающих к цилиндру:
При динамическом нагружении силового гидроцилиндра при передаче
импульса давления по трубопроводу жесткость C( гидросистемы повышается
Ошибка слежения от гидравлической жесткости гидросистемы определяется
где Нв – сила нагружения гидродвигателя.
При оценке ошибки слежения от гидравлической жесткости гидросистемы
необходимо иметь ввиду что эта ошибка может существенно измениться при
газонасыщении рабочей жидкости в процессе работы гидросистемы. В работающем
гидроприводе всегда имеются две фазы : свободный газ Г и жидкость Р с
растворенным газом с непрерывным переходом одной фазы в другую.
Газовоздушная составляющая Г выделяясь в различных участках
гидропривода уменьшает его жесткость нарушает плавность движений
исполнительного устройства ухудшает динамические свойства гидросистемы
так как вносит запаздывание в действиях гидросистемы и может в конечном
итоге привести к нарушению устойчивости гидросистемы.
Таким образом исходя из принципа суперпозиции общая ошибка слежения (
состоит из суммы следующих ошибок:
(v-ошибка по скорости;
(s-ошибка от статической жесткости гидродвигателя;
(ж - ошибка от гидравлической жесткости гидросистемы.
В системах автоматического управления широко применяются следящие
приводы. Система следящего привода состоит из управляющей части силовой и
обратной связи. В электрогидравлическом следящем приводе управляющая часть
состоит из электрических устройств которые выполняют следующие функции:
воспринимают задающее воздействие от чувствительных элементов и
сравнивают это воздействие с сигналами обратной связи;
вырабатывают сигнал управления для исполнительного устройства (т.е.
для силового гидродвигателя и регулирующего устройства).
Для уменьшения мощности потребляемой управляющей частью привода в
регулирующее устройство обычно включают промежуточные гидроусилители.
Сигналы обратной связи от выходного звена исполнительного устройства
создаются с помощью датчиков обратной связи которые могут быть
механоэлектрическими любой конструкции (электрические потенциометры
индуктивные датчики перемещений сельсины тахогенераторы кодовые
Блок-схема всех перечисленных устройств для электрогидравлических
следящих приводов представлена на рис.1.
Усилитель электрических сигналов (ЭБ) обычно является самостоятельным
элементом который совершенно обособлен от перечисленных выше устройств. В
рассматриваемом следящем гидроприводе расчет его не предусмотрен кроме
коэффициента передачи КА электронного блока.
Электрогидравлические приводы могут различаться по типу исполнительных
гидродвигателей по числу ступеней усиления сигналов управления и другим
признакам. Однако это не препятствует построению схем по общей методике
которая состоит в том что сначала соединяются структурные схемы ЭГУ и ИУ
а затем полученная прямая цепь замыкается обратной связью по положению
выходного звена привода.
Если для корректировки характеристик привода необходимы дополнительные
элементы то они должны быть добавлены к основным блокам структурной схемы.
При этом могут появиться новые замкнутые контуры внутри основного контура
привода а также могут измениться и параметры отдельных звеньев.
Конструктивные схемы электрогидравлических усилителей
(распределителей) электрогидравлических следящих приводов. (см. приложение
Электрогидравлические распределители (ЭГР) могут быть двух типов:
электрогидравлические усилители (ЭГУ) (иначе называемые сервоклапанами);
электрогидравлические пропорциональные распределители (ЭГПР). Примеры ЭГУ
представлены на рисунках 1 и 2.
На рис.1. представлена конструктивная схема ЭГУ с центрирующими
На рис.2. представлена конструктивная схема ЭГУ с электрической
обратной связью по положению золотника
На рис.3. представлена конструктивная схема ЭГПР с тремя каскадами
и электроникой в конструкции.
Электрогидравлические пропорциональные распределители представляют
собой в основном ту же конструкцию что и обыкновенные распределители но с
некоторыми дополнениями - в качестве электромеханического преобразователя в
них используются пропорциональные магниты поляризованные ЭМП с мостовой
схемой магнитной системы.
В ЭГПР используются различные конструкции усилителей а число каскадов
усиления зависит от расхода и потребного быстродействия (по мере
увеличения расхода и роста быстродействия растет и число каскадов
В трехкаскадных ЭГПР в качестве первого каскада усиления используются
- проточные (сопло – заслонка струйные золотниковые с отрицательным
перекрытием по кромкам золотника);
- в качестве второго и третьего каскадов используются непроточные
(золотниковые с положительным перекрытием по кромкам золотника).
Отличительной особенностью ЭГПР является размещение всех элементов
электроники контура обратной связи по положению золотника в общей
конструкции распределителя. Это решение отражает тенденцию интегрального
конструктивного исполнения в электрогидроавтоматике повышает надежность и
технологичность таких устройств.
Область применимости и разновидности приводов дискретного действия –
дозаторного типа и многопоршневые. (см. приложение 3)
Дискретный привод- средство автоматизации машин с помощью которого
решается задача позиционирования рабочих органов машин и станков с
требуемой точностью. Благодаря дискретному способу управления такими
приводами возможна их непосредственная стыковка с цифровыми управляющими
Дискретные проводы отличаются от следящих приводов простотой
конструкции и меньшей чувствительностью к чистоте рабочей жидкости к
колебаниям давления питания и к изменению уровня управляющего сигнала.
Схемы дискретных приводов дозаторного типа и объемные гидроприводы с
многопоршневыми и многоканальными гидродвигателями представлены на рис.1 и
Дискретные приводы дозаторного типа
Схема дискретного привода дозаторного типа приведена на рисунке 1.
Данный тип привода обеспечивает:
а) дискретное движение вперед и позиционирование выходного звена при
релейном управлении тактовым распределителем ТР (позиция I РР);
б) возвратное движение – непрерывное обеспечивается включением
реверсивного распределителя РР в позицию II.
После каждого включения и выключения электромагнита ТР шток с поршнем
благодаря дозирующему цилиндру ДЦ перемещается вперед на определенную
При неизменном состоянии ТР выходное звено удерживается в заданной
позиции в результате постоянного давления поршневой полости гидроцилиндра и
запирания жидкости в исполнительной линии и камере дозирующего цилиндра.
Таким образом дозирующий цилиндр дозирует перемещение выходного звена
гидродвигателя выпуская на слив определенное количество жидкости.
Положительные свойства дозирующего привода – возможность изменения
однотактового перемещения посредством регулирования хода поршня дозатора.
Недостаток – существенная ошибка позиционирования которая с течением
Объемный гидропривод с многопоршневым двигателем
Схема объемного гидропривода с многопоршневым двигателем представлена
Дискретный двигатель представляет собой гидроцилиндр с несколькими
поршнями связанными между собой замковыми устройствами. Размеры замковых
устройств выполнены так чтобы поршни могли перемещаться один
относительного другого на величины:
где ye – единичное перемещение выходного звена.
Распределители Р1 Р2.Р3 Р4 с электрическим управлением в заданной
последовательности соединяют исполнительные линии и рабочие камеры
гидродвигателя с напорной или сливной магистралями.
Координата yд выходного звена гидродвигателя может быть записана в
где ( yд – ошибка позиционирования;
z – число заданное управляющими сигналами определяется выражением:
где ак – значение цифры двоичного кода зависящая от того с какой
линией соединяется камера гидродвигателя: ал = 1 при соединении камеры
гидродвигателя с напорной линией; ал = 0 – при соединении камеры
гидродвигателя со сливной линией;
К – номер разряда двоичного кода соответствующий номеру исполнительной
N – число разрядов двоичного кода соответствующее числу исполнительных
Общее число дискретных положений выходного звена будет 2N.
Ошибка позиционирования (yд зависит от точности изготовления замковых
устройств и составляет обычно ( (005 ( 02) мм.
Преимущества этого привода: высокая точность позиционирования
возможность управления в двоичном коде.
Недостатки: значительные габаритные размеры сложность конструкции
Шаговые гидроприводы. (см. приложение 3)
Схемы шаговых гидроприводов представлены на рисунках 1 и 2.
Для обеспечения малых шагов применяется ШД – аксиально-поршневой с
планетарно- зубчатым передаточным механизмом (см. рис.1).
Недостаток такого механизма – повышенный износ зубьев при значительных
Общий недостаток ШД с механической редукцией шага – зависимость ошибки
позиционирования от износа силового передаточного механизма.
ШД с гидравлической редукцией шага бывают двух видов: вращательного
движения (см. рис.2а) и поступательного движения (см. рис.2б).
По конструкции такие приводы представляют собой серийно выпускаемый
гидродвигатель в сочетании со специальным шаговым распределителем.
Подвижная часть шагового распределителя ШР соединена с выходным звеном
(валом или штоком) гидродвигателя.
Подводные окна ШР соединены исполнительными линиями Л1 – Л4 с
коммутирующими гидрораспределителями Р1 иР2. Отводные – с полостями
Исполнительные линии переключаются гидрораспределителями Р1 и Р2
циклично в определенной тактовой последовательности а выходное звено
гидродвигателя в результате перемещается на один шаг. Отработка каждого
шага осуществляется гидродвигателем в релейном режиме.
Область применимости: ШД с гидравлической редукцией шага применяются
очень широко в автоматических линиях манипуляторах подъемно-транспортных
Последовательную работу двух гидродвигателей можно организовать разными
а) с помощью клапанов давления;
б) с помощью напорных и обратных клапанов;
в) с помощью дросселей.
Пример применения клапанов давления для осуществления последовательной
работы двух гидродвигателей представлен на рис. 1.
По схеме на рис. 1 жидкость поступает в гидроцилиндры 1 и 2 но первым
начинает работу гидроцилиндр 1. Только после открытия клапана давления 3
(т.е. после достижения давления нужной величины для зажима) начнет
работать гидроцилиндр 2 тем самым обеспечивается последовательность работы
сначала гидроцилиндра 1 и затем гидроцилиндра 2.
В данной схеме клапан давления выполняет функции блокировки по
Последовательность работы двух гидроцилиндров с помощью напорных и
Цикличность последовательной работы двух гидроцилиндров может быть
обеспечена с помощью клапанов давления и обратных клапанов (см. рис. 2).
При перемещении распределителя Р в левое положение (-1) шток
гидроцилиндра Ц1 перемещается влево. Когда поршень дойдет до крайнего
левого положения давление в линии 2 превысит давление настройки клапана К2
и тогда начнется выдвигаться вправо поршень Ц2 вплоть до крайнего правого
При перемещении распределителя Р в правое положение(+1) поршень Ц2
начнет перемещаться влево так как из поршневой полости жидкость вытекает в
сливную линию через обратный клапан ОК2. Когда поршень Ц2 дойдет до
крайнего левого положения давление в линиях 3 и 5 превысит давление К1 и
рабочая жидкость начнет перетекать из линии 3 в сливную магистраль 6.
Поршень гидроцилиндра 1 будет перемещаться вправо.
Последовательная работа двух цилиндров с помощью дросселей.
На рис.3 представлена схема последовательной работы двух гидроцилиндров
Положим что Р1(Р2. Предохранительный клапан настроен на давление
Первым начнет перемещаться гидроцилиндр Ц2 и давление во всей системе
будет Р2. Поршень Ц1 при этом начнет перемещаться со скоростью V1=QнF1
только после окончания перемещения поршня Ц2 при повышении давления в
системе до Р1. При остановке поршня Ц1 давление повышается до Рн.
В произвольной последовательности может происходить перемещение любого
количества цилиндров питаемых от одного насоса. Такая последовательность
допускается в гидравлических зажимных устройствах где нет опасности
возникновения сильных инерционных ударов при остановке гидроцилиндров.
При значительных перемещаемых массах необходимо предусматривать
ограничение скоростей поршней либо по всей длине хода либо в конце хода.
Синхронизация работы двух гидродвигателей. (см. приложение 3)
Необходимость синхронной работы двух и более гидроцилиндров требуется
при создании самых разнообразных технических устройств. Выбор
соответствующих схем при этом зависит от требований к точности поддержания
Вопросы синхронизации рассмотрим на следующих примерах:
Синхронизация при помощи непосредственной механической связи (см.
Синхронизация работы двух гидроцилиндров может быть обеспечена за счет
механических связей между ними. На рис.1. показана схема гидравлического
подъема стола в которой такую связь осуществляют две шестерни соединенные
общим валом и входящие в зацепление с зубчатой рейкой на штоках
гидроцилиндров Ц1 и Ц2. Подключение одного или двух насосов H1 и H2 с
помощью гидрораспределителей соответственно Р1 и Р2 дает возможность
задавать для подъема стола две разные скорости. Дроссель Др регулирует
Синхронизация при помощи делителей расхода (см. рис.2)
Если имеется два гидроцилиндра параллельно подсоединенных к одному
насосу то первым всегда начнет двигаться тот гидроцилиндр который имеет
меньшую нагрузку и только после того как он отработает свой полный ход
(или в нем возрастет сопротивление движению) начнет двигаться второй
цилиндр. Для того чтобы гарантировать одновременное начало движения обоих
цилиндров независимо от их нагрузки в системе можно использовать делитель
расхода на два направления (рис.2).
Делители расхода позволяют делить расход протекающей жидкости на два
потока в определенном соотношении. Это их свойство можно использовать для
синхронизации работы двух гидродвигателей если их исполнительные механизмы
имеют одинаковые скорости движения как в прямом так и в обратном
направлениях. В качестве примера рассмотрим схему приведенную на рис. 3 в
которой делитель расхода работает как синхронизатор только в одном
Синхронизация при помощи электрической обратной связи по положению (см.
Если требуется большая точность синхронизации работы двух
гидроцилиндров по положению (или скорости) можно использовать различные
виды электрической обратной связи с помощью датчиков контролирующих
взаимное положение штоков. Одна из таких схем приведена на рис.4.
Здесь введены датчики положения ВТ1 и ВТ2. Если возникает
рассогласование в положении штоков гидроцилиндров Ц1 и Ц2 сигнал от этих
датчиков через управляющий усилитель ((( подается на электромеханические
преобразователи ЭМП1 и ЭМП2 дросселирующих распределителей Р1 и Р2 таким
образом что расход рабочей жидкости через один из них увеличивается а
через другой — уменьшается. В результате относительное положение штоков
гидроцилиндров восстанавливается.
Гидроцилиндр с сервораспределителем и датчиками обратной связи
представляет собой по существу следящий гидравлический привод. Поэтому
синхронную работу двух гидроцилиндров можно обеспечить путем
соответствующего управления двумя следящими приводами.
Приложение 3 к заданию 1
Приложение 3 к заданию 3
Виды управления двухпозиционными приводами их циклограммы и тахограммы.
Приложение 3 к заданию 7
Понятие следящий электропривод. Элементы и структурные схемы следящих
гидроприводов с различными видами управления
Приложение 3 к заданию 9
Приложение 3 к заданию 13
Приложение 3 к заданию 15
Конструктивные схемы электрогидравличесих усилителей (распределителей)
электрогидравлических следящих гидроприводов.
Приложение 3 к заданию 17
Приложение 3 к заданию 19
Шаговые гидроприводы.
Приложение 3 к заданию 21
Приложение 3 к заданию 23
Приложение 3 к заданию 25

отв 7.frw

отв 3.frw

Раздел 10, Материаловедение.doc

Раздел 10 «Материаловедение»
СЧ20 - серый чугун; в структуре содержится графит пластинчатой формы;
(в=200 МПа. Применяется для изготовления корпусных деталей и др. литых
деталей. Хорошо обрабатывается резанием. Пластинчатость низкая - ( меньше
Улучшение - термическая обработка включающая закалку (структура
мартенсит) и высокий отпуск t = 500 - 600С (структура сорбит).
Улучшаемые стали - это стали для которых основным упрочнением является
улучшение; они содержат 03-055 % углерода.
Марки: 40 45 50: 40Х 40ХН и т.д.
Улучшение обеспечивает высокую ударную вязкость (KCU) и предел текучести.
Применяется для сталей работающих при динамических нагрузках и высоких
контактных напряжениях.
Ст.40Х - качественная легированная углеродистая конструкционная
По способу упрочнения - улучшаемая сталь. Улучшение:
) закалка ( охлаждение в масле; структура - мартенсит).
) высокий отпуск (t = 550-600; структура сорбит).
Применяется при изготовлении различных деталей работающих при
динамических нагрузках (валы и др.).
СЧ20 - серый чугун (графит пластинчатой формы); в = 200 МПа; применяется
для литых деталей (корпусные детали).
Азотирование - насыщение поверхностного слоя азотом; t= 550С;
насыщающая среда аммиак.
При азотировании в поверхностном слое образуются нитриды которые сильно
повышают твердость. Термическая обработка после азотирования не нужна. Слой
тонкий поэтому шлифовка после азотирования не применяется.
Лучшая сталь для азотирования - сталь с алюминием 38ХМЮА (038% С -1%
Сr 05% Mo 1% Al - высококачественная).
Алюминий образует очень твердые нитриды; в результате поверхностный слой
приобретает твердость HRC 70. Применяется для деталей работающих в условиях
Цементация - насыщение поверхностного слоя углеродом t= 959С
насыщающая среда - газ СО.
Цементируемые стали - это стали для которых основным способом упрочнения
является цементация. Они содержат до 03% углерода. Cт: 15 20 15Х 15ХН
После цементации необходима термическая обработка: закалка + низкий
отпуск (t = 150-200С).
Структура: поверхность - М+Ц
Применяется для деталей работающих на износ при повышенных динамических
КЧ45-5 - ковкий чугун (графит присутствующий в структуре имеет
хлопьевидную форму): (в=450 Мпа (=5%.
Отливку из ковкого чугуна получают в две стадии:
) получение отливки из белого чугуна;
) графитизирующий отжиг.
Применяют для деталей сложной формы но небольшой массы работающих при
небольших динамических нагрузках.
Стали и чугуны - это сплавы железа с углеродом.
Стали - деформируемые сплавы т.е. заготовки из них получают методами
пластического деформирования: ковка прокат штамповка и т.п. Концентрация
углерода до 214 % обладают хорошим сочетанием прочностных свойств и
пластичностью. Применяются для изготовления различных деталей (валы
зубчатые колеса пружины и т.п.).
Чугуны - литейные сплавы углерода более 214 % имеют хорошие литейные
свойства и низкую пластичность (корпуса рамы).
СЧ20 - серый чугун; в структуре содержится графит пластинчатой
формы; (в=200 МПа. Получают медленным охлаждением отливки.
хлопьевидную форму): (в=450 Мпа (=5%; получают путем отжига отливок из
ВЧ60-2 - высокопрочный чугун; графит присутствует в структуре в
шаровидной форме; (в=600 МПа; (=2%; получают добавлением магния в жидкий
чугун (в ковш) перед разливкой.
Ст 4 - конструкционная сталь обыкновенного качества применяется
для изготовления деталей строительных конструкций используется без
упрочняющей термической обработки поставляется с гарантированными
механическими свойствами.
ХНМА - 04% C; 1% 05% Ni и Mo – высококачественная легированная
конструкционная сталь.
Стали 40 40Х 40ХНМА по способу упрочнения - улучшаемые стали. Детали
из этих сталей подвергаются улучшению включающему:
Закалку (40 - охлаждение в воде 40Х и 40ХНМА - в масле; структура -
Высокий отпуск (t = 500-600 C); структура сорбит.
Применяется для деталей работающих при динамических нагрузках и
повышенных контактных напряжениях. Сталь 40 применяется для деталей
небольшого сечения и простой формы; стали 40Х и 40ХНМА - большого сечения и

тип отв ОМП.doc

ТИПОВЫЕ ОТВЕТЫ ПО ОМП раздел 1
Раздел 1. Оборудование машиностроительных производств.
Станок модели 1И611П
Назначение станка. Станок предназначен для токарной обработки небольших
деталей из различных материалов в условиях индивидуального и серийного
производства. На станке можно так же нарезать резцом метрические дюймовые
модульные и питчевые резьбы.
Основные узлы станка: А – шпиндельная бабка с механизмом перебора
механизма увеличения шага и реверсирования перемещения суппорта; Б – гитара
сменных колес; В – коробка подач; Г – коробка скоростей; Д – шпиндель; Е -
салазки с суппортом и резцедержателем; Ж – задняя бабка; И – ходовой винт;
З – ходовой вал; К – фартук с механизмом управления подачами.
Движения в станке. Движение резания (главное движение) – вращение
шпинделя с заготовкой. Движение подач – поступательное перемещение суппорта
с резцом в продольном и поперечном направлениях от ходового вала.
Винторезное движение – поступательное перемещение суппорта с резцом в
продольном направлении от ходового винта. Вспомогательные движения – ручные
установочные перемещения суппорта пиноли задней бабки и поворот
Принцип работы. Заготовка устанавливается в центрах или закрепляется в
патроне устанавливаемом на переднем конце шпинделя. В резцедержателе
устанавливаются четыре резца. Поворотом резцедержателя каждый из четырех
резцов может быть установлен в рабочее положение. Инструменты для обработки
отверстий устанавливаются в пиноль задней бабки. Обработка длинных
конических поверхностей достигается путем смещения центра пиноли задней
бабки. Обработка коротких конических поверхностей достигается за счет
поворота суппорта на котором установлен резцедержатель.
Главное движение. Вращение от электродвигателя мощностью 28 квт
передается на I вал коробки скоростей далее посредством двойного блока Б1
на вал II с вала II посредством блока Б2 на вал III и далее на вал IV
посредством блоков Б3 и Б4. Далее через клиноременную передачу 135 – 135 на
вал V. Свала V при включенной муфте М1 движение передается непосредственно
на шпиндель. При выключенной муфте движение на шпиндель передается через
колеса 30 – 60 и 18 –72.
Для того чтобы настроить станок на максимальную частоту вращения
шпинделя необходимо в коробке скоростей установить блоки таким образом
чтобы движение передавалось с большего колеса на меньшее а в механизме
перебора (шпиндельный узел) включить муфту М1
Уравнение настройки будет иметь вид
Ходовой вал используется в приводе подач при выполнении токарных
операций. Ходовой винт используется при нарезании резьб резцом.
Назначение станка. Станок предназначен для токарной обработки деталей
средних размеров из различных материалов в условиях индивидуального и
мелкосерийного производства. На станке можно так же нарезать резцом
метрические дюймовые модульные и питчевые резьбы.
Основные узлы станка. А - Шпиндельная бабка с коробкой скоростей. Б –
гитара сменных колес. В – коробка подач. Г – шпиндель. Д – салазки с
суппортом и резцедержателем. Е – задняя бабка. Ж – ходовой винт. З –
ходовой вал. И – фартук с механизмом управления подачами.
устанавливаются четыре резца.. Инструменты для обработки отверстий
устанавливаются в пиноль задней бабки.
резцедержателя. Ускоренное перемещение салазок и суппорта.
Главное движение. От электродвигателя мощностью 10 квт через
клиноременную передачу 154 - 258 движение передается на вал I. Свала I на
валII движение передается через блок Б1. Свала II на валIII движение
передается через блок Б2. С вала III на шпиндель вал VI движение может
передаваться по двум кинематическим цепям: 1) через колеса 60 – 48 блока
Б4 2) 30 – 60; 2) через колеса 45 – 45 или 15 – 60 блока Б3 на вал IV
зубчатые колеса 18 – 72 и 30 – 60 блока Б4.
Для того чтобы настроить станок на минимальную частоту вращения
чтобы движение передавалось с меньшего колеса на большее по длинной
Кинематическая структура станка при нарезании резьбы будет иметь вид
Станок модели 16К20Ф3
Назначение станка. Станок предназначен для выполнения различных
токарных работ в том числе нарезание различных резьб резцом и обработки
криволинейных поверхностей. Применяется в условиях мелкосерийного и
серийного производства.
Основные узлы станка. А – станина; Б – автоматическая коробка
скоростей; В - шпиндельная бабка с механизмом перебора; Г – шпиндель; Д –
револьверная головка; Е – задняя бабка.
Главное движение. Вращение от электродвигателя мощностью 10 квт через
поликлиновую передачу 130 – 178 передается на вал I автоматической коробки
скоростей. Свала I на вал II могут передаваться три различные частоты
вращения в зависимости от включения электромагнитных муфт М1 – М3. С вала
II на вал III так же могут передаваться три различные частоты вращения в
зависимости от включения электромагнитных муфт М4 – М6. Таким образом
коробка скоростей дает девять различных частот вращения. Далее через
поликлиновую передачу 204 – 274 движение передается в шпиндельную бабку. В
шпиндельной бабке движение передается через колеса 47 – 47 далее: 1) с вала
V на шпиндель через двойной блок колеса 60 – 48 либо 30 – 60; 2) с вала V
на шпиндель через колеса 45 – 45 18-72 30-60. Переключение зубчатых
колес в шпиндельной бабке осуществляется в ручную. Требуемая частота
вращения шпинделя задается в управляющей программе. Одновременным
включением муфт М4 и М6 осуществляется торможение шпинделя.
шпинделя необходимо в автоматической коробке скоростей включить
электромагнитные муфты М3 М6 а в шпиндельной бабке двойной блок установить
Привод подач станка состоит из электрогидравлического шагового
двигателя зубчатой передачи для повышения крутящего момента и шариковой
Назначение станка. Станок предназначен для выполнения токарных и
резьбонарезных работ включая точение конусов с механической подачей. На
станке можно обрабатывать сравнительно большие детали в условиях
индивидуального и мелкосерийного производства.
патроне. В резцедержателе устанавливаются четыре резца. Инструменты для
обработки отверстий устанавливаются в пиноль задней бабки. Обработка
длинных конических поверхностей достигается путем смещения центра пиноли
задней бабки. Обработка коротких конических поверхностей достигается за
счет поворота суппорта на котором установлен резцедержатель.
с резцом в продольном и поперечном направлениях а так же перемещение
резцовых салазок при точении конусов от ходового вала. Винторезное
движение – поступательное перемещение суппорта с резцом в продольном
направлении от ходового винта.
Главное движение. Вал I коробки скоростей получает вращение от главного
электродвигателя мощностью 13 квт через клиноременную передачу 200—280. С
вала I на вал II передается через блок Б1 или через реверсивный механизм.
От вала II вращение передается валу III посредством тройного
подвижного блока шестерен Б2. При среднем положении тройного подвижного
блока шестерен Б3 вращение от вала III сообщается непосредственно шпинделю
VI. В двух других положениях блока Б3 движение передается валу IV и далее
через шестерни 24 — 96 или 42- 42 вал V и двойной подвижный блок шестерен
Коробка скоростей станка имеет сложенную структуру с формулой
Назначение станка. Станок предназначен для затылования зубьев
червячных фасонных и модульных фрез с прямыми и винтовыми канавками а
Основные узлы станка. А – шпиндельная бабка с коробкой скоростей и
звеном увеличения шага; Б – гитара сменных колес винторезной цепи; В –
гитара деления; Г – гитара дифференциала; Д – салазки с суппортом и
резцедержателем; Е – задняя бабка; Ж – ходовой винт.
Движения в станке. Движение резания – вращение шпинделя с заготовкой.
Движение деления (затылования) – возвратно-поступательное перемещение
суппорта с резцедержателем в направлении перпендикулярном оси заготовки.
Винторезное движение – перемещение салазок с резцедержателем вдоль оси
заготовки. Вспомогательные движения – ручные установочные перемещения
салазок и суппорта от маховичков.
Принцип работы. Заготовка устанавливается в центрах или в патроне и
получает вращательное движение. Затыловочный резец закрепляется в
резцедержателе и получает продольное (винторезное) поперечное движение и
(или) возвратно-поступательное (затыловочное) движение в зависимости от
технологической операции.
Движение резания. От электродвигателя движение передается через
шестерни 26—73 валу I коробки скоростей и далее посредством одного из двух
двойных подвижных блоков шестерен Б1 и Б2—валу II. Полый вал III получает
вращение от вала II через шестерни 50—65.Когда как показано на схеме
муфта М3 перебора выключена а шестерня 65 введена в зацепление с шестерней
закрепленной на валу III последний сообщает вращение шпинделю V через
зубчатую передачу 65—65 вал IV и шестерни 20—80. При включенной муфте М3
шпиндель V получает вращение от вала III через шестерни 26—104 вал IV и
шестерни 20—80. Уравнение кинематической настройки цепи главного движения
Движение деления. Это движение также заимствуется от шпинделя и через
перебор шестерни 65—50—39вал IX шестерни 50— 54 вал X шестерни 54—-50
вал XI гитару сменных колес a1— b1 и c1— d1 вал XIII .конический
дифференциал Т - образный вал XIV обгонную муфту М0 шестерни
—29ходовой вал XV коническую передачу 30— 30 и вал XVI сообщается
кулачку К. Пружина П прижимает ролик Рк закрепленный в поперечных салазках
суппорта к кулачку К благодаря чему вращательное движение кулачка К
преобразуется в прямолинейное возвратно-поступательное движение поперечных
Уравнение кинематической настройки цепи деления имеет вид:
z – число зубъев фрезы
N – число рабочих участков кулачка
– передаточное отношение конического дифференциала
iX – передаточное отношение гитары деления
Для затылования режущих инструментов с винтовыми стружечными канавками
дополнительное приращение скорости вращения кулачка К сообщается от
ходового винта VIII через коническую передачу 48— 36 вал XVII шестерни
—24 вал XVIII сменные колеса а2—b2 и c2—d2 гитары дифференциала вал
XX червячную передачу 3—18 конический дифференциал Т - образный вал XIV
муфту обгона M0 шестерни 29—29 ходовой вал XV коническую передачу 30—30
и вал XVI. Сменные колеса гитары дифференциала подбираются из условия
чтобы при продольном перемещении суппорта на величину шага винтовой
стружечной канавки Т кулачок К совершил дополнительно Z оборотов
Уравнение кинематической настройки цепи дифференциала имеет вид:
T – шаг винтовой стружечной канавки
t – шаг ходового винта
iY – передаточное отношение гитары деления
Структурная схема станка при затыловании червячной фрезы с винтовыми
Станок модели 1М553.
Назначение станка. Станок предназначен для обточки и расточки
цилиндрических конических и фасонных поверхностей подрезки торцов и
сверления отверстий в крупногабаритных деталях класса дисков и втулок
высота которых не превышает 15—2 диаметров.
Основные узлы станка. А - коробка подач левого верхнего суппорта;
Б - левый поворотный суппорт с резцедержателем; В — поперечина; Г—коробка
скоростей; Д – правый поворотный суппорт с резцедержателем; Е — портал с
механизмом перемещения траверсы; Ж — коробка подач правого суппорта; 3 —
Движения в станке. Движение резания - вращение план шайбы с заготовкой.
Движения подач - горизонтальное и вертикальное перемещения суппортов (кроме
того суппорты могут перемещаться под углом к оси вращения детали).
Вспомогательные движения - быстрые холостые перемещения суппортов
перемещение траверсы по направляющим стоек зажим траверсы.
Принцип .работы. Обрабатываемое изделие закрепляется на планшайбе
которой сообщается вращательное движение в горизонтальной плоскости.
Режущие инструменты закрепляются в резцедержателях суппортов. Суппорты
используются для обработки наружных и внутренних конических и
цилиндрических поверхностей подрезки торца.
Конструктивные особенности. Станок снабжен блокирующим механизмом
устраняющим возможность одновременного включения рабочей подачи и
ускоренного хода суппортов. Для облегчения вертикальных перемещений
ползунов суппорты снабжены пружинными механизмами уравновешивания.
Конструкция коробок подач обеспечивает возможность установки приспособлений
для обработки конусных поверхностей без разворота верхнего поворотного
суппорта. Механизмы перемещения и зажима траверсы сблокированы и
расположены в портале. Для облегчения переключений блоков зубчатых колес в
коробке скоростей предусмотрен механизм проворота с приводом от
гидроцилиндра с зубчато-реечной передачей.
Главное движение. Планшайба станка приводится в движение
электродвигателем мощностью 40 квт через клиноременную передачу 283—475
коробку скоростей переборное устройство коническую передачу 25—32 вал
VII и колеса 23—154.
В коробке скоростей находятся тройной и двойной передвижные блоки
шестерен Б2 и Б1 обеспечивающие валу III шесть скоростей вращения. От вала
III вращение передается валу VI либо непосредственно колесами 18—18 либо
через двухступенчатый перебор. В последнем случае вал VI получает вращение
от вала III через колеса 18—44 вал IV двойной подвижный блок Б3 вал V и
из пруткового материала требующих последовательного применения различных
режущих инструментов. Наиболее характерными деталями для обработки на
станке модели 1341 являются штуцеры ниппели втулки резьбовые детали и т.
д. изготовляемые в условиях серийного производства. Станок может быть
также успешно использован для разнообразных патронных работ.
Основные узлы станка. А – шпиндельная бабка с коробкой скоростей; Б –
коробка подач; В – шпиндель; Г – револьверный суппорт; Д – револьверная
головка; Е – ходовой вал; Ж – фартук с механизмом управления продольной
Движения в станке. Движение резания - вращение шпинделя с заготовкой.
Движения подач—прямолинейное поступательное движение револьверного суппорта
в продольном направлении (продольная подача) и медленное вращение
револьверной головки вокруг своей оси (поперечная подача). Вспомогательные
движения: подвод и отвод револьверного суппорта поворот револьверной
головки в новую позицию а также фиксация револьверной головки производятся
Принцип работы. Прутковый материал (или штучная заготовка) закрепляется в
патроне шпинделя станка. Весь комплект режущих инструментов необходимый
для выполнения данной операции устанавливается в гнездах револьверной
головки в последовательности определяемой последовательностью переходов
технологического процесса обработки заготовки. По окончании каждого
перехода револьверная головка устанавливается вручную в новую позицию.
Головка имеет 16 фиксированных положений.
Благодаря наличию на станке механизма автоматического выключения
продольной подачи посредством переставных продольных упоров а также за
счет соответствующей установки режущих инструментов при наладке станка
обработка деталей может производиться без систематических промеров. Станок
снабжен барабанной револьверной головкой с горизонтальной осью вращения
расположенной параллельно оси шпинделя что обеспечивает ей большую
жёсткость высокую точность и возможность одновременного закрепления
значительного количества режущих инструментов.
Движение подач. Движение подач заимствуется от шпинделя через шестерни
– 57 и передается в коробку подач. Настройка на заданную подачу
осуществляется при помощи двойного блока на валу VI четырех
электромагнитных муфт и двойного блока на валу XI. С выхода коробки подач
движение через предохранительную муфту М3 передается на ходовой вал X.
Продольная подача с вала X через шестерни 35 – 40 или 48 – 27 передается на
вал XI далее через червячную передачу 1 – 33 шестерни 25 – 68 вал XIV на
шестерню 16 и рейку m = 3 мм. Включение – выключение продольной подачи
осуществляется муфтой М1. Поперечная подача с вала X через зубчатые колёса
– 68 36 – 36 муфту М2 которая служит для реверса передается на
червячную передачу 1 – 66. Далее при включенной предохранительной
фрикционной электромагнитной муфте МЭ9 на шестерню 19 и зубчатый венец 152
револьверной головки. Благодаря наличию двойного блока и четырех
электромагнитных муфт в коробке подач и дополнительного блока в фартуке
револьверная головка имеет шестнадцать продольных и поперечных подач.
Множительная структура в приводе главного движения имеет формулу
Структурная сетка имеет вид
Назначение станка. Станок предназначен для токарной обработки из
пруткового материала деталей диаметром до 25 мм и длиной до 150 мм. На
станке можно производить черновое и чистовое обтачивание фасонное
обтачивание сверление зенкование зенкерование развертывание подрезание
торцов прорезание канавок нарезание резьбы резьбонарезным инструментом
накатку рифлений и отрезание. Станок предназначен для использования в
условиях мелкосерийного и серийного производства.
Основные узлы станка. А— шпиндельная бабка; Б— механизм подачи и зажима
материала; В—коробка подач; Г—коробка скоростей; Д — поперечный суппорт;
Е—фартук поперечного суппорта; Ж - револьверный суппорт; З - фартук
револьверного суппорта.
Движения в станке. Движение резания - вращение шпинделя с прутком.
Движения подач - прямолинейное поступательное перемещение поперечного
суппорта в радиальном направлении и прямолинейное поступательное
перемещение револьверного суппорта вдоль оси шпинделя. Вспомогательные
движения - быстрый отвод револьверного суппорта в продольном направлении;
ручные перемещения поперечного и револьверного суппортов; поворот
револьверной головки в конце отвода револьверного суппорта подача и зажим
пруткового материала.
Принцип работы. Передний конец прутка заводится в отверстие шпинделя и
закрепляется в цанговом патроне. По окончании обработки очередной детали
специальный механизм подает пруток вперед на требуемую длину до упора
после чего вновь закрепляет пруток в шпинделе станка. Весь необходимый для
данной операции режущий инструмент закрепляется в шестипозиционной
револьверной головке и двух резцедержателях поперечного суппорта. В
револьверной головке устанавливается инструмент для обработки отверстий
нарезания резьбы и продольного точения. В переднем резцедержателе
поперечного суппорта закрепляются подрезные канавочные фасонные и другие
резцы а в заднем резцедержателе обычно устанавливается отрезной резец.
Движения подач. Эти движения заимствуются от вала III и передаются валу
V коробки подач клиноременной передачей 98—153. Переключение и реверс подач
осуществляется фрикционными электромагнитными муфтами. От вала VI вращение
передается валу VII либо непосредственно колесами 23—61 либо через
передачу с паразитным колесом 21—29—56. Подача поперечного суппорта
осуществляется ходовым винтом XI который получает вращение от вала VIII
через червячную передачу 1—38 кулачковую муфту М1 шестерни 52—55 вал Х и
колеса 74—20. Подача револьверного суппорта производится реечным
механизмом. Реечная шестерня 18 приводится во вращение валом VIII через вал
XII колеса 30—60 шестерни 30—60 электромагнитной муфты МЭ9 вала XIV
червячной передачи 1— 38 кулачковой муфты М2 шестерен 52—52
предохранительной муфты M П и вала XVI.
Уравнение кинематической настройки для максимальной продольной подачи
При отсутствии на станке специального копировального приспособления
нарезать резьбу резцом нельзя.
Назначение станка. Автомат предназначен для токарной обработки в
автоматическом цикле сложных по форме деталей требующих применения
нескольких последовательно работающих инструментов в условиях
крупносерийного производства. В качестве заготовки используется прутковый
материал круглого квадратного и шестигранного сечения.
Основные узлы станка. А - шпиндельная бабка; Б - механизм подачи и
зажима пруткового материала; В - коробка скоростей; Г - поперечные
суппорты; Д - револьверный суппорт с револьверной головкой; Е - гитара
сменных колёс; Ж - распределительные валы.
Движения в станке. Движение резания - вращение шпинделя с заготовкой; в
случае установки приспособления для быстрого сверления движение резания
сообщается также инструментальному шпинделю. Движения подач. Продольная
подача—перемещение револьверного суппорта . Поперечная подача — перемещение
поперечных суппортов в радиальном направлении. Вспомогательные
движения—подача и зажим пруткового материала быстрые подводы и отводы
суппорта револьверной головки а также поворот ее вокруг своей оси для
установки очередного инструмента в рабочую позицию.
Принцип работы. Обрабатываемый пруток закрепляется в шпинделе станка
цанговым зажимом. Комплект режущего инструмента закрепляется в револьверной
головке и на поперечных суппортах. Револьверная головка
служит для обточки резцами обработки отверстий и нарезания резьбы
метчиками и плашками. Поперечные суппорты предназначены для обработки
фасонными резцами для осуществления подрезных переходов и отрезки готовой
Главное движение. Движение от электродвигателя мощностью 45 квт
передается в коробку скоростей далее через клиноременную передачу 190 –
0 на шпиндель V. Переключение частоты вращения шпинделя осуществляется
муфтами МЭ и сменными колесами А и Б. Реверс шпинделя осуществляется
паразитной шестернёй 40.
Уравнение кинематического баланса цепи главного движения
Кинематическая структура станка
Станок модели 2Н135.
Назначение станка. Станок предназначен для сверления рассверливания
зенкерования и развертывания отверстий в различных деталях а также для
цекования и нарезания резьб машинными метчиками в условиях индивидуального
и серийного производства. На станке модели 2Н135 обрабатываются детали
сравнительно небольших размеров и веса.
Основные узлы станка. А — стол; Б — шпиндельная бабка с коробкой подач
и подъемным механизмом; В — коробка скоростей; Г — стойка (колонна); Д —
Движения в станке. Движение резания - вращение шпинделя с режущим
инструментом. Движение подачи - осевое перемещение шпинделя с режущим
инструментом. Вспомогательные движения - ручные перемещения стола и
шпиндельной бабки в вертикальном направлении и быстрое ручное перемещение
шпинделя вдоль его оси.
Принцип работы. Обрабатываемая заготовка устанавливается на столе
станка и закрепляется в машинных тисках или в специальных приспособлениях.
Совмещение оси будущего отверстия с осью шпинделя осуществляется
перемещением приспособления с обрабатываемой деталью на столе станка.
Режущий инструмент в зависимости от формы его хвостовика закрепляется в
шпинделе станка при помощи патрона или переходных втулок. В соответствии с
высотой обрабатываемой детали и длиной режущего инструмента производится
установка стола и шпиндельной бабки.
Отверстия могут обрабатываться как ручным перемещением шпинделя так и
механической подачей.
Движение подачи. Движение подачи заимствуется от вала VII. Движение
передается через шестерни 34 — 60 и 19 — 54 коробку подач
предохранительную муфту Mn вал XII червячную передачу 1 — 60 зубчатую
муфту М2 вал XVII шестерни 13 и рейку m= 3 мм нарезанной на гильзе
шпинделя. В коробке подач расположены два тройных блока. От вала XI три
скорости вращения сообщаются валу X на котором жестко закреплены шестерни
31 16 и 26. От вала X еще три скорости вращения передаются валу XI.
Таким образом коробка подач обеспечивает 9 скоростей.
Предохранительная муфта служит для предохранения механизма подач от
поломок при перегрузках а также для автоматического выключения по дачи при
Уравнение кинематической настройки для максимальной подачи
Механизмы преобразующие вращательные движения в поступательные:
В кинематической цепи подач – рейка-шестерня
Установочные перемещения шпиндельной бабки – рейка-шестерня
Установочные перемещения стола – винт – гайка.
Станок модели 2Р135Ф2
нарезания резьб машинными метчиками и выполнения легких фрезерных операций
в условиях индивидуального и серийного производства. На станке
обрабатываются детали сравнительно небольших размеров и веса.
Основные узлы станка. А – привод перемещения суппорта; Б – суппорт; В –
шестипозиционная револьверная головка; Г – крестовый стол; Д – привод
поперечного перемещения стола; Е – привод продольного перемещения стола; Ж
– коробка скоростей; З – стойка; И – основание стойки.
Движения в станке. Движение резания – вращение одного из шпинделей
револьверной головки. Движение подач – вертикальное перемещение суппорта
(осевая подача инструмента) и перемещение крестового стола. Вспомогательные
движения - поворот револьверной головки ускоренное перемещение суппорта и
Принцип работы. Заготовка устанавливается на столе. В пять из шести
шпинделей револьверной головки устанавливаются инструменты для обработки
отверстий а в оставшийся шпиндель устанавливаются фрезы. Поворотом головки
каждый шпиндель может быть установлен в рабочую позицию. Станок оснащен
позиционным устройством ЧПУ мод. 2П32 которое обеспечивает одновременное
или раздельное перемещение стола по координатам Х и Y перемещение
суппорта с револьверной головкой по координате Z дает возможность
управлять поворотом револьверной головки по программе выбирать величину
рабочей подачи и частоту вращения шпинделя.
Главное движение. Движение от двигателя мощностью 4 квт передается в
коробку скоростей. С вала I движение передается на вал II через шестерни 42
– 30 или 36 – 36 или 30 – 42. Свала II на вал III через шестерни 24 – 48
или 42 – 30. При включенной муфте МЭ6 и выключенной муфте МЭ7 движение
передается сразу на вал V. Если муфта МЭ6 выключена а муфта МЭ7 включена
движение передается на вал V через шестерни 24 – 48 и 15 – 60 далее на вал
VI шестерни 35 – 44 31 – 49 – 47 – 35 на шпиндель XI.
Уравнение кинематической настройки для минимальной частоты вращения
В кинематической цепи вертикальной подачи – винт - гайка
Установочные перемещения стола – винт – гайка качения (две передачи).
Станок модели 2М55Ф2.
Назначение станка. Станок предназначен для сверления зенкерования и
развертывания отверстий и для нарезания резьб в изделиях крупных и средних
размеров значительного веса в условиях индивидуального и серийного
Основные узлы станка. А - основание; Б - неподвижная колонна; В -
механизм зажима поворотной колонны; Г - полая поворотная колонна; Д –
механизм подъема опускания и зажима траверсы; Е - траверса; Ж -
шпиндельная бабка с коробкой скоростей и коробкой подач.
Движения в станке. Движение резания—вращение шпинделя. Движение
подачи—вертикальное осевое перемещение шпинделя. Вспомогательные движения:
ручное горизонтальное перемещение шпиндельной бабки по траверсе;
механическое вертикальное перемещение траверсы; ручной поворот траверсы с
Принцип работы. Обрабатываемая заготовка устанавливается на основании
станка или на приставном столе. Режущий инструмент укрепляется в шпинделе
станка. Для совмещения оси инструмента с осью будущего отверстия
шпиндельную бабку необходимо вручную перемещать по направляющим траверсы
которая в свою очередь может быть повернута вместе с полой поворотной
колонной. Установка траверсы по высоте в зависимости от размера
обрабатываемой заготовки обеспечивается перемещением траверсы относительно
поворотной колонны. Для сверления несквозных отверстий станок снабжен
механизмом автоматического останова подач.
Главное движение. Движение от электродвигателя мощностью 35 квт
передается на шестерни 31 — 49 на вал I. При включенной муфте МФ вверх
движение передается на вал II через блок шестерен Б1а при включении вниз –
через реверсивный механизм. С вала II на вал III через блок Б2 и на вал IV
через блок Б3. При выключенной муфте М1 движение передается через шестерни
– 30 на вал V и шпиндель VI при включенной муфте М1 – через шестерни 13
Уравнение кинематической настройки для максимальной частоты вращения
Перемещение шпиндельной бабки по горизонтальным направляющим траверсы
осуществляется с помощью зубчато-реечной передачи z=24 m=3. Траверса в
вертикальном направлении по колонне перемещается с помощью винтовой
передачи от двигателя мощностью 22 квт.
Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования различных
деталей из стали чугуна и цветных металлов сравнительно небольших
размеров. Обработка деталей осуществляется цилиндрическими дисковыми
фасонными угловыми модульными и торцовыми фрезами как встречным так и
попутным фрезерованием. Станок используется в условиях индивидуального и
серийного производства. При наличии делительной головки можно фрезеровать
прямозубые шестерни рейки канавки и т. п.
Основные узлы станка. А—стойка с коробкой скоростей и шпиндельным
узлом; Б—хобот с подвеской; В—стол; Г—поперечные салазки; Д—консоль с
коробкой подач; Е—основание станка.
Движения в станке. Движение резания—вращение шпинделя с фрезой.
Движение подач - перемещения стола
с заготовкой в продольном поперечном и вертикальном направлениях.
Вспомогательные движения—быстрые перемещения стола в тех же направлениях.
Принцип работы. Обрабатываемые детали устанавливают непосредственно на
столе в тисках или специальных приспособлениях. Для обработки деталей в
нескольких позициях широко используется универсальная делительная головка.
Насадные фрезы цилиндрические дисковые и др. устанавливают на
шпиндельных оправках хвостовые - непосредственно в шпинделе или в цанговом
патроне. При установке фрез на оправках последние одним концом вставляют в
конус шпинделя а другим — в отверстие подвески. Торцовые фрезерные головки
закрепляют на торце шпинделя
Движения подач. Привод имеет отдельный электродвигатель и состоит из
шестискоростной коробки подач переборного устройства коробки реверсов и
механизмов продольной поперечной и вертикальной подач. Вращение от
фланцевого электродвигателя мощностью 06 квт передается через шестерни
редуктора 21—72 и 32—64 валу X коробки подач и через тройной подвижной блок
шестерен Б4 и двойной подвижной блок шестерен Б5 валу XII. От вала XII
вращение может быть передано широкой шестерне 60 установленной на валу
XIII через шестерни перебора 18—72 и 30— 60—60 когда муфта М2 отключена
(как показано на схеме) либо непосредственно через шестерни 60—60 при
включенной муфте М2. В последнем случае шестерня 60 установленная на валу
XII выводится из зацепления-с шестерней 30 для сцепления с кулачками
шестерни 45. Широкая шестерня 60 установлена на полом валу и связана с ним
предохранительной муфтой МП. Для осуществления рабочих подач должна быть
включена кулачковая муфта М3 тогда вращение от широкой шестерни 60 через
предохранительную и кулачковую муфты передается валу XIII и через шестерни
—40 и 48—52 валу XV связанному с механизмами реверсов продольной
поперечной и вертикальной подач. От вала XV через коническую передачу 18—18
и вал XVI приводится во вращение конический реверс 28—28—28. При включении
кулачковой муфты М7 в ту или иную сторону ходовой винт XVII и стол получают
продольную подачу в соответствующих направлениях. Кулачковой муфтой М6
включается винт XVIII поперечной подачи а муфтой М5 – винт XXI
вертикальной подачи.
Уравнение кинематической настройки цепи максимальной продольной подачи
Ускоренное перемещение осуществляется от электродвигателя мощностью 06
квт через колёса 2472 3264 6426 на вал XIII при включенной муфте М4
минуя коробку подач.
деталей сравнительно небольших размеров в основном цилиндрическими
дисковыми угловыми фасонными и модульными фрезами в условиях
индивидуального и серийного производства. Наличие поворотного стола
позволяет нарезать винтовые канавки при изготовлении косозубых колес фрез
зенкеров разверток и тому подобных деталей.
Основные узлы станка. А —стойка с коробкой скоростей и шпиндельным
узлом; Б— хобот с подвесками; В – поворотный стол; Г—поперечные салазки; Д
— консоль с коробкой подач; Е — основание.
Движения подач—продольное поперечное и вертикальное поступательные
перемещения стола. Вспомогательные движения — все указанные перемещения
стола выполняемые на быстром ходу или вручную.
Принцип работы. Обрабатываемые детали закрепляются непосредственно на
столе в машинных тисках или специальных приспособлениях устанавливаемых
на столе станка. При необходимости делить заготовку на несколько равных
частей применяют универсальную делительную головку. Насадные фрезы
закрепляют на консольных или опорных оправках. Торцовые фрезерные головки
устанавливают и закрепляют на торце шпинделя. При нарезании спиральных
канавок поворачивают стол в соответствии с углом наклона фрезеруемой
Движения подач. Движение передается от электродвигателя мощностью 17
квт валу VIII коробки подач. Валу IX вращение передается блоком Б4. Вал Х
получает вращение через блок Б5 или Б6 и имеет восемь скоростей. На конце
вала Х закреплена широкая шестерня 18 которая находится в постоянном
зацеплении с шестерней 37 подвижного блока Б7. Шестерни блока Б7 могут
зацепляться с шестернями 15 или 37 закрепленными на валу XII обеспечивая
этому валу шестнадцать различных скоростей вращения. От вала XII вращение
передается через червячную передачу 2—36 и обгонную муфту МО валу XIII. На
противоположном конце вала XIII закреплена шестерня 22 которая через
шестерни 42 и 42 вращает центральный вал XIV коробки реверсов.
Распределительная шестерня 42 связана с валом XIV предохранительной муфтой
МП и зацепляется одновременно с шестерней 30 закрепленной на валу XVII и
с правыми шестернями 42 и 42 свободно сидящими на валах XV и XVIII. Левая
шестерня 30 закрепленная на валу XVII находится в постоянном зацеплении с
левыми шестернями 42 и 42 свободно сидящими на валах XV и XVIII. Нетрудно
видеть что левые шестерни 42 и 42 будут вращаться с такой же скоростью
как и правые шестерни 42 и 42 но в обратном направлении. Кулачковая муфта
М3 служит для реверсирования вертикальной подачи стола осуществляемой
ходовым винтом XVI который получает вращение от коробки реверса через
коническую передачу 15—30. Кулачковая муфта M4 установлена для
реверсирования поперечной подачи осуществляемой винтом XVIII. Движение
продольной подачи стола заимствуется от коробки реверсов и передается
шестерне 33 и далее через шестерни 35—27 шестеренчатый вал 19 шестерни
—19 коническую передачу 14—28 и конический реверс 19—19—19 продольному
ходовому винту XXII. Кулачковая муфта М5 служит для реверсирования
Уравнение кинематической настройки цепи минимальной поперечной подачи
Множительная структура привода главного движения с перебором формула
множительной структуры
Станок модели 6Н13Ф3
Назначение станка. Станок оснащен контурной системой числового
программного управления (ЧПУ) и предназначен для фрезерования разнообразных
деталей средних размеров и веса из черных и цветных металлов а также из
пластмасс в том числе и криволинейных поверхностей в условиях серийного
производства. Наличие поворотного стола позволяет нарезать винтовые канавки
при изготовлении косозубых колес фрез зенкеров разверток и тому подобных
Основные узлы станка. А - основание; Б - стойка; В - коробка скоростей;
Г - шпиндельная головка; Д - стол; Е - поперечные салазки; Ж – консоль З –
Движения в станке. Движение резания – вращение шпинделя с фрезой.
Движения подач—прямолинейные поступательные перемещения стола в продольном
и в поперечном направлениях а так же перемещение пиноли в вертикальном
направлении. Вспомогательными движениями являются все указанные перемещения
Принцип работы. Крупные детали закрепляются непосредственно на стол
станка с помощью прижимных устройств. Небольшие детали устанавливаются в
тисках или специальных приспособлениях. Торцовые концевые пальцевые фрезы
и фрезерные головки укрепляются в шпинделе.
Управление перемещением стола и пиноли шпинделя осуществляется по
программе системой ЧПУ. Скорость и величина перемещения задается по
программе. Источником движений подач служат гидромоторы управляемые от
шаговых серводвигателей ДШ.
При фрезеровании винтовых канавок заготовка устанавливается в
делительную головку шпинделю которой сообщается вращательное движение
через гитару от винта продольной подачи XIII.
Главное движение. Вращение от электродвигателя мощностью 75 квт через
упругую соединительную муфту передается на вал I. Далее через зубчатые
колеса 27 – 53 движение передается на входной вал коробки скоростей.
Коробка скоростей трехваловая и имеет в своей конструкции два тройных блока
Б1 и Б2 которые позволяют получить на её выходе девять различных частот
вращений. С выходного вала IV коробки скоростей движение передается через
двойной блок Б3 вал V и далее через конические колеса 39 – 39 зубчатые
колеса 70 – 70 на шпиндель VII.
Взаимосвязь перемещений рабочих органов станка оснащенного системой
ЧПУ при контурном фрезеровании обеспечивается системой ЧПУ.
Назначение станка. Станок предназначен для выполнения разнообразных
фрезерных операций преимущественно в инструментальном производстве. Наличие
поворотного стола позволяет нарезать винтовые канавки при изготовлении
косозубых колес фрез зенкеров разверток и тому подобных деталей.
Применяется в условиях мелкосерийного и серийного производства.
Основные узлы станка. А – Основание; Б – стойка с коробкой скоростей; В
– подвижная траверса с коробкой скоростей; Г – поворотные головки; Д –
стол; Е – консоль с коробкой подач; Ж – горизонтальный шпиндель; З –
Вертикальный шпиндель.
Конструктивные особенности станка. Конструктивной особенностью станка
является наличие двух приводов главного движения – горизонтального и
вертикального шпинделей. Кроме этого станок оснащен тремя поворотными
головками что позволяет обрабатывать детали сложной формы.
горизонтального или вертикального шпинделя. Движения подач—продольное
поперечное и вертикальное поступательные перемещения стола. Вспомогательные
движения — все указанные перемещения стола выполняемые на быстром ходу
стол в машинных тисках или специальных приспособлениях устанавливаемых на
столе станка. При необходимости делить заготовку на несколько равных частей
применяют универсальную делительную головку. Насадные фрезы закрепляют в
консольных или опорных оправках и устанавливают в горизонтальном или
вертикальном шпинделе в зависимости от выполняемой операции. Торцовые
фрезерные головки устанавливают и закрепляют на торце горизонтального
шпинделя. При нарезании спиральных канавок поворачивают стол в соответствии
с углом наклона фрезеруемой спиральной канавки.
Главное движение. Вращение горизонтальному шпинделю передается от
электродвигателя мощностью 10 квт через колеса 27 – 53 тройной блок Б4 на
вал XII тройной блок Б5 двойной блок Б6.
Вращение вертикальному шпинделю передается от электродвигателя
мощностью 28 квт через колеса 19 – 53 тройной блок Б1 на вал III
тройной блок Б3 колеса 30 – 42 три пары конических колес.
горизонтального шпинделя
Множительная структура привода подач переборная имеет формулу
Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования
крупногабаритных деталей или для одновременной обработки нескольких деталей
средних размеров и веса. Станок применяется в индивидуальном и серийном
Основные узлы станка: А – шпиндель; Б – шпиндельная бабка с коробкой
скоростей; В – привод вертикального перемещения шпиндельной бабки; Г –
стойка; Д – привод поперечных перемещений стола; Е – привод продольных
перемещений стола; Ж – стол.
шпинделя с фрезой. Движение подач – поступательное перемещение стола в
продольном и поперечном направлениях в горизонтальной плоскости.
Вспомогательные движения – ручные установочные перемещения стола
шпиндельной бабки и пиноли шпиндельной бабки ускоренные перемещения стола
и шпиндельной бабки.
Принцип работы. Инструмент устанавливается непосредственно в шпиндель
станка или на оправку устанавливаемую в шпинделе. Заготовка
устанавливается на стол станка. Для обработки наклонных поверхностей
шпиндельная бабка может поворачиваться.
Главное движение. Вращение от электродвигатель мощностью 20 квт через
упруго-эластичную муфту передается на вал I. Далее через шестерни 24 – 56
на вал II через тройной блок зубчатых колес Б1 на вал III. Этот вал будет
иметь три частоты вращения которые могут передаваться через колеса 23 – 46
либо 27 – 42 либо 20 – 49. С вала III на вал IV движение передается через
двойной блок зубчатых колес Б2 и с вала IV на вал V (шпиндель) через
подвижный двойной блок зубчатых колес Б3 на неподвижный блок Б4. Таким
образом шпиндель станка будет иметь двенадцать различных частот вращений.
Продольное и поперечное перемещение стола и вертикальное перемещение
шпинделя осуществляется с помощью винтовых передач.
средних размеров и веса. Фрезеровать можно как с одной так сразу с двух
или трех сторон. В работе могут принимать участие от одной до четырех
шпиндельных бабок. Станок применяется в индивидуальном и серийном
Основные узлы станка (фиг. 86). А — привод подач и быстрых перемещений
стола и шпиндельных бабок; Б—левая горизонтальная шпиндельная бабка; В –
правая горизонтальная шпиндельная бабка; Г - стол; Д – левая шпиндельная
бабка; Е— правая шпиндельная бабка; Ж—привод перемещения траверсы; З -
Движения в станке. Движения резания—вращение каждого из четырех
шпинделей с фрезами. Движения подач: продольное поступательное перемещение
стола; перемещение шпиндельных бабок по направляющим стоек и траверсы.
Вспомогательные движения: быстрые перемещения стола и шпиндельных бабок в
тех же направлениях; ручные перемещения шпиндельных бабок; ручные повороты
шпиндельных бабок; ручные поступательные перемещения гильз со шпинделями;
вертикальное поступательное перемещение траверсы; движение механизма зажима
Принцип работы. Обрабатываемая деталь устанавливается на стол и ей
сообщается движение продольной подачи. Фрезы устанавливаются в шпиндели
шпиндельных бабок и им сообщается вращательное движение и поступательное
вместе с корпусами бабок.
Главное движение. Приводы всех четырех шпиндельных бабок одинаковы.
Движение электродвигателя мощностью 20 квт через колеса 40—78 передается
валу I коробки скоростей. Далее через блоки Б1 Б2 Б3 движение передается на
вал IV через цилиндрическую зубчатую передачу 31—61 на шпиндель V
смонтированный в подвижной гильзе
Для перемещения поперечины и шпиндельных бабок используются винтовые
передачи для перемещения пиноли шпиндельной бабки используется зубчато-
Назначение станка. Станок предназначен для нарезания цилиндрических
колес с прямыми и косыми зубьями как наружного так и внутреннего
зацепления в условиях индивидуального и главным образом серийного
производства. Станок приспособлен для нарезания блоков шестерен. При
наличии дополнительных приспособлений на станке можно также нарезать рейки.
Станок может быть использован для чернового и чистового нарезания зубьев.
Основные узлы станка. А - станина; Б - делительная гитара; В – гитара
круговых подач; Г – реверсивный механизм подач; Д - шпиндельная головка; Е
– гитара радиальных подач; Ж—стол; З – шпиндель с долбяком.
Движения в станке. Движение резания —прямолинейное возвратно-
поступательное движение шпинделя с долбяком. Движения подач— вращение
долбяка относительно своей оси (круговая подача) и радиальное перемещение
шпиндельной бабки в период врезания (радиальная подача). Движение деления и
обкатки - движение стола с заготовкой. Вспомогательные движения - отвод
стола с заготовкой от долбяка в момент его обратного хода.
Принцип работы. Станок модели 514 работает по методу обкатки
воспроизводя зацепление двух цилиндрических колес одно из которых является
режущим инструментом (долбяком) а второе заготовкой. Долбяк закрепляется
на конец шпинделя и получает прямолинейное возвратно-поступательное
движение. При движении вниз долбяк совершает рабочий ход снимая стружку с
заготовки. Обратный ход долбяка является холостым; в это время стол с
заготовкой отводится на небольшое расстояние от долбяка. К моменту начала
рабочего хода стол возвращается в исходное положение. Заготовка или
комплект одновременно обрабатываемых заготовок устанавливается на оправке в
шпинделе стола. Соотношение чисел оборотов долбяка и заготовки обратно
пропорционально отношению чисел их зубьев т. е. они вращаются так как
будто действительно находятся в зацеплении. До начала обработки долбяк
подводится вплотную к наружной поверхности заготовки. После этого
включается радиальная подача шпиндельной бабки для обеспечения врезания
долбяка в заготовку на требуемую глубину. По окончании врезания радиальная
подача прекращается и заготовка в течение полного оборота нарезается
только с круговой подачей. В зависимости от величины модуля нарезаемого
колеса его обработка осуществляется в один два или три прохода. При
многопроходной обработке процесс врезания повторяется перед каждым
проходом. При нарезании зубчатых колес с косыми зубьями используют винтовые
направляющие и косозубые долбяки. В этом случае долбяк совершает возвратно-
винтовое движение в соответствии с углом наклона зубьев нарезаемого колеса.
Направление наклона зубьев долбяка должно быть противоположным направлению
наклона зубьев нарезаемого колеса. Станок работает по полуавтоматическому
циклу для чего служит специальный храповой счетный механизм
обеспечивающий автоматическое выключение станка по окончании обработки
Уравнение кинематической цепи обката
Уравнение кинематической цепи круговой подачи
Для установочного перемещения шпиндельной бабки используется винтовая
передача для рабочего перемещения используется кулачёк установленный на
Станок модели 5К324А
зубчатых колес с прямыми и косыми зубьями и для нарезания червячных колес
как методом радиальной так и методом тангенциальной подачи.
Основные узлы станка. А – станина; Б – круглый стол; В – стойка; Г –
поддерживающий центр; Д – суппорт; Е – протяжной суппорт; Ж – левая
стойка; З - шпиндель.
шпинделя с фрезой. Движение подач – поступательное перемещение суппорта по
направляющим левой стойки перемещение стола по направляющим станины
перемещение фрезерного суппорта вдоль оси шпинделя. Движение обката –
вращение стола согласованное с вращением фрезы. Дополнительное движение
стола – дополнительное относительно движения обката вращение стола при
нарезании косозубых цилиндрических колес и червячных колес методом
тангенциальной подачи. Вспомогательные движения – ручные и ускоренные
перемещения суппорта и стола.
Принцип работы. Станок работает по методу обкати т. е. Механического
воспроизводства зацепления червяка (червячной фрезы) с червячным колесом
Инструмент - червячная фреза соответствующего модуля и диаметра
закрепляется на оправке и устанавливается в шпиндель суппорта. Заготовка
или комплект одновременно обрабатываемых заготовок устанавливается на
оправку которая крепится к столу. При больших размерах заготовка
устанавливается непосредственно на столе.
Червячной фрезе и заготовке сообщают вращательные движения с такими
угловыми скоростями которые они имели бы находясь в действительном
При нарезании колес с прямыми зубьями ось шпинделя поворачивают
относительно горизонтальной плоскости на угол подъёма винтовой линии фрезы.
При нарезании косозубых цилиндрических колес ось шпинделя поворачивают на
угол равный сумме или разнице угла наклона винтовой линии фрезы и угла
наклона зубьев нарезаемого колеса в зависимости от сочетания углов наклона
зубьев и направления винтовой линии фрезы.
Нарезание цилиндрических колес осуществляется с вертикальной подачей
суппорта как при встречном так и попутном фрезеровании.
Нарезание червячных колес осуществляется цилиндрическими червячными
фрезами с радиальной подачей стола до тех пор пока расстояние между осью
фрезы и осью заготовки станет равным межцентровому расстоянию передачи или
тангенциальной подачей (вдоль оси шпинделя) протяжного суппорта червячной
фрезой с конической заборной частью.
Уравнение кинематической настройки цепи обката
k – число заходов фрезы
z – число зубъев нарезаемого колеса
Конический дифференциал используется как суммирующий механизм при
тангенциальной подачи.
Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования шлицев на
наружных поверхностях валов в условиях серийного и массового производства.
Основные узлы станка. А—фрезерная бабка с поворотным суппортом; Б -
бабка изделия со шпинделем изделия; В – задняя бабка; Г - станина.
Движения в станке. Движение резания — вращение шпинделя с фрезой.
Движения подач: круговая подача - медленное вращение шпинделя бабки изделия
с заготовкой. Движение обката – согласованное вращательное движение
заготовки и фрезы. Движение продольной подачи - прямолинейное
поступательное перемещение фрезерной бабки. Вспомогательные движения:
установочное вращательное движение фрезы; быстрое перемещение фрезерной
бабки по направляющим станины; ручное установочное перемещения фрезерной
бабки в поперечном направлении.
Принцип работы. Для осуществления процесса фрезерования шлицев методом
обката специальными червячными фрезами заготовка закрепляется в шпинделе
бабки изделия и задней бабке. Червячная фреза соответствующего профиля в
инструментальном шпинделе фрезерной бабки на оправке. Фрезерная бабка
перемещается вручную в поперечном направлении к заготовке до их
соприкосновения. После включения электродвигателя работа станка протекает
автоматически. При работе станка обеспечивается согласованное вращательное
движение фрезы и заготовки. Одновременно осуществляется продольное
перемещение фрезерной бабки по направляющим станины со скоростью продольной
подачи за один оборот заготовки. После нарезания шлицев на заданной длине
фрезерная бабка отводится от заготовки.
Движение обката. Вращательное движение шпинделя изделия заимствуется от
инструментального шпинделя и передается через колеса 68 – 17 конические
пары 23 – 21 21 – 28 30 – 30 21 – 21 на гитару сменных колес а—b и с—d
вал VIII червячную передачу 1 - 27 шпинделю изделия.
z – число нарезаемых шлицев
Структурная схема станка
Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования разнообразных
пластмасс в условиях индивидуального и серийного производства. Наличие
Г - шпиндельная головка; Д - стол; Е - поперечные салазки; Ж - консоль; 3 -
поперечном и вертикальном направлениях. Вспомогательными движениями
являются все указанные перемещения стола выполняемые на быстром ходу или
Принцип работы. Крупные детали закрепляются непосредственно на столе
и фрезерные головки укрепляются в шпинделе. При обработке небольшой партии
деталей управление продольной подачей и быстрым перемещением стола
производится вручную. В серийном производстве станок может быть настроен
для работы по полуавтоматическому маятниковому или скачкообразному циклам.
При нарезании зубчатых колес шлицев заготовка может быть установлена в
делительную головку. При фрезеровании винтовых канавок заготовка так же
устанавливается в делительную головку шпинделю которой сообщается
вращательное движение через гитару от винта продольной подачи XVI.
Движения подач. Эти движения осуществляются от электродвигателя
мощностью 17 квт вращение от которого через шестерни 19 – 46 – 42
передается коробке подач. На валу VI коробки подач находится тройной
подвижной блок шестерен Б4 сообщающий валу VII три скорости вращения. От
вала VII благодаря наличию на валу VIII также тройного подвижного блока
шестерен Б5 последний получает девять различных чисел оборотов. При
включенной муфте М1 движение передается на вал X который расположен соосно
с валом VIII и далее через шестерни 12 – 44 на вал XI. Если муфта М1
выключена (как показано на схеме) тогда движение с вала VII через шестерни
- -36 и 12 – 44 передается на вал XI. Через шестерни 44 – 27 движение
передается на центральный распределительный вал. Движение продольной подачи
сообщается через конические колеса 16 – 16 вал XV колеса 13 - 20 на винт
продольной подачи XVI. Движение поперечной подачи с вала XII передается
через шестерни22 – 78 –34 – 34 на винт поперечной подачи XIV. Движение
вертикальной подачи от вала XIII через конические шестерни 17 – 29
передается на винт XVII. Включение и выключение подач осуществляется
кулачковыми муфтами М3 М4 М5. Реверс подач осуществляется реверсом
Уравнение кинематической настройки цепи минимальной вертикальной подачи
Маховик установленный на верхнем конце шпинделя служит для
сглаживания пульсации силы резания которая возникает из-за переменности
числа зубъев фрезы участвующих в процессе резания.
Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования коротких
наружных и внутренних резьб гребенчатыми фрезами в условиях серийного и
массового производства.
Основные узлы станка. А—продольные салазки бабки изделия; Б - бабка
изделия; В - шпиндель изделия; Г - шпиндельная бабка; Д - станина.
Движения в станке. Движение резания— вращение шпинделя с фрезой.
с заготовкой; поперечная подача - прямолинейное поступательное перемещение
шпиндельной бабки с заготовкой в радиальном направлении в период врезания
фрезы. Движение образования винтовой поверхности - прямолинейное
поступательное перемещение шпинделя с заготовкой на величину шага резьбы
за один оборот заготовки. Вспомогательные движения: быстрый отвод бабки
изделия с заготовкой в радиальном направлении; быстрое перемещение шпинделя
с заготовкой в исходное положение; ручные установочные перемещения бабки
изделия в продольном и поперечном направлениях.
Принцип работы. Для осуществления процесса фрезерования коротких резьб
заготовка закрепляется в шпинделе бабки изделия с помощью цангового
патрона. Гребенчатая фреза соответствующего профиля и шага закрепляется в
инструментальном шпинделе на оправке. Бабка изделия перемещается вручную в
осевом направлении до тех пор пока фреза перекроет резьбовую часть
изделия затем поперечным перемещением бабки изделия фрезу и заготовку
сближают до их соприкосновения. После включения электродвигателя работа
станка протекает автоматически. Вначале шпиндель бабки изделия с заготовкой
под действием копиров одновременно перемещается в радиальном и продольном
направлениях. Перемещение в радиальном направлении обеспечивает врезание
фрезы в заготовку на глубину резьбы; осевое перемещение шпинделя с
заготовкой равное величине шага резьбы за один оборот заготовки
обеспечивает образование винтовой поверхности. После окончания врезания
фрезы в заготовку радиальная подача бабки изделия прекращается и заготовка
с этого момента совершает один полный оборот для нарезания всех витков
резьбы на полную глубину. В приводе подач предусмотрен реверсивный
механизм позволяющий быстро настраивать станок для фрезерования правых или
Движение резания. Инструментальный шпиндель II с гребенчатой фрезой
приводится во вращение электродвигателем мощностью 22 квт через
парносменные колеса А—В вал I и плоскоременную передачу 138—330.
Движения подач. Круговая подача заготовки заимствуется от
инструментального шпинделя II и передается через винтовую зубчатую передачу
—40 вал III гитару а—b и с—d вал IV коническую передачу 32—32
конический реверс червячную передачу 1 - 86 шпинделю изделия. Поперечная
подача бабки изделия при врезании осуществляется эксцентриком Э
закрепленным на шестерне 77 которая приводится во вращение от шпинделя
изделия через шестерни 75-27-25 22. При вращении шестерни 77 и эксцентрика
Э воздействующего на ролик К2 сообщается через рычаг поворот реечной
шестерне 18 которая сообщает поперечную подачу бабке изделия. По
окончании обработки под действием пружины заготовка отводится от фрезы.
Полный цикл обработки заготовки происходит за один оборот шестерни 77 и
Движение образования винтовой поверхности. Продольное перемещение
шпинделя изделия с обрабатываемой заготовкой относительно режущего
инструмента осуществляется сменным винтовым копиром К1 прикрепленным к
корпусу бабки изделия. К поверхности винтового копира К1 прижимается
кулачок К3 прикрепленный к эксцентрику Э. При вращении эксцентрика кулачок
К3 смещает шпиндель изделия с заготовкой влево чем обеспечивается
фрезерование на заготовке винтовых канавок.
Вспомогательные движения. Ручное установочное перемещение бабки изделия
в продольном направлении осуществляется поворотом квадрата через реечную
передачу 16—рейка m=4 мм а в поперечном направлении поворотом квадрата и
Уравнение кинематической настройки цепи главного движения
Уравнение кинематической настройки цепи круговой подачи
В цепи радиальной подачи тяговым устройством является рейка с m=2 и
шестерня z=18.В цепи осевой подачи тяговым устройством является торцевой
цилиндрический кулачок.
Назначение станка. Станок предназначен для обработки фасонных отверстий
(квадратных шестигранных шлицевых и др.) прорезки внутренних шпоночных
пазов и строгания наружных коротких линейчатых поверхностей. Долбежный
станок модели 743 используется в индивидуальном и мелкосерийном
Основные узлы станка. А - стол; Б - долбяк; В - продольные салазки; Г
- поперечные салазки; Д - коробка скоростей с кривошипно-кулисным
Движения в станке. Движение резания— прямолинейное возвратно-
поступательное движение долбяка в вертикальном направлении. Движения подач—
прерывистое поступательное перемещение стола в продольном и поперечном
направлениях и периодический поворот стола относительно своей оси.
Вспомогательные движения—ручные установочные перемещения стола
регулирование длины хода долбяка и установка места хода долбяка.
Принцип работы. Резец специальной конструкции закрепляют в
резцедержателе долбяка; обрабатываемое изделие устанавливают на круглом
столе станка. Движение долбяка вниз является рабочим ходом в течение
которого происходит снятие стружки с обрабатываемого изделия. Движение
долбяка вверх является холостым ходом в конце которого происходит подача
стола с изделием в одном из возможных направлений. При обработке плоскостей
столу сообщается продольная или поперечная подача а при обработке
цилиндрических участков поверхностей — круговая подача. Механизм ручного
поворота стола снабжен устройством позволяющим делить заготовку на нужное
количество равных частей или поворачивать ее на заданный угол.
Главное движение. От электродвигателя мощностью 52 квт вращение
передается плоскоременной передачей 100—320 валу I коробки скоростей. Два
двойных подвижных блока шестерен Б1 и Б2 позволяют получать на валу II
четыре различные скорости вращения. Полый вал III с кривошипом К получает
вращение от коробки скоростей через шестерни 14—80. На кривошипном пальце
находится кулисный камень который скользит по направляющим кулисы. При
вращении вала III с кривошипом кулиса через тягу сообщает долбяку
прямолинейное возвратно-поступательное движение.
Уравнение кинематической настройки для максимального числа двойных
Для продольного и поперечного перемещений стола применяются передача
винт-гайка. Такая же передача применяется для установочных перемещений
Назначение станка. Станок предназначен для обработки отверстий с точным
межосевым расстоянием без применения разметки и кондукторов для чистового
фрезерования а также для точного измерения расстояний между отверстиями
готовых изделий в условиях индивидуального и мелкосерийного производства
главным образом в инструментальных и экспериментальных цехах.
Основные узлы станка. А—шпиндельная бабка; Б—стойка с коробкой
скоростей и вариатором подач; В—стол; Г—поперечные салазки; Д— станина:
Е—привод перемещений стола.
Движения в станке. Движение резания— вращение шпинделя с инструментом.
Движения подач—осевое перемещение шпинделя продольное и поперечное
перемещение стола. Вспомогательные движения: ручное вертикальное
установочное перемещение шпиндельной бабки; установочное перемещение стола
в продольном и поперечном направлениях; ручное вертикальное перемещение
гильзы со шпинделем.
Принцип работы. Обрабатываемое изделие устанавливают на столе станка.
Режущий инструмент укрепляют в шпинделе. Оси обрабатываемых отверстий
совмещают с осью шпинделя перемещением стола в продольном и поперечном
направлениях в соответствии с заданными координатами. При обработке
отверстий подачей является осевое перемещение шпинделя при чистовом
фрезеровании подача сообщается столу.
Для регулирования частоты вращения шпинделя применяется комбинированный
способ. Бесступенчатое регулирование электродвигателем постоянного тока с
диапазоном D = 4 и двойным перебором блок Б1. Регулирование подачи
бесступенчатое механическим вариатором с раздвижными конусами.
Для перемещения стола в горизонтальной плоскости используются зубчато-