Розглянуто кінематичні основи ступінчастих і безступінчастих приводів автоматизованого металорізального обладнання, наведено методику їх графоаналітичного розрахунку. Описано призначення, будову та проаналізовано кінематичні схеми універсального й автоматизованого обладнання, визначено тенденції їх розвитку на сучасному етапі. Наведено компонування агрегатних верстатів, робототехнічних комплексів, гнучких виробничих систем і автоматичних ліній.

Розглянуто пропозиції щодо розширення технологічних можливостей автоматизованого металорізального обладнання.

Розглянуто методику аналізу вихідних даних і проектування технологічних процесів обробки деталей на верстатах з числовим програмним управлінням. З урахуванням особливостей обробки на цих верстатах викладено послідовність розрахунків режимів різання та норм часу, наведені приклади проектування типових операцій з оформленням відповідної технологічної документації. Висвітлено основні принципи проектування верстатних пристроїв.

Висвітлено еволюцію розвитку агрегатно-модульного технологічного обладнання (АМТО), принципи та особливості побудови ефективного АМТО для обробки корпусних та плоских деталей, тіл обертання. Розглянуто особливості структур, схем та конструкцій приводів робочих та допоміжних рухів, існуючі методи розрахунку, проектування АМТО та їх елементів.

Освещены эволюция развития агрегатно-модульного технологического оборудования (АМТО), принципы и особенности построения эффективного АМТО для обработки корпусных и плоских деталей, тел вращения. Рассмотрены особенности структур, схем и конструкций приводов рабочих и вспомогательных движений, существующие методы расчета, проектирования АМТО и их элементов.

Проаналізовано елементи пристроїв числового програмного керування, а також структуру систем керування металорізальними верстатами та верстатними комплексами. Охарактеризовано пристрої керування промисловими роботами, викладено засоби переробки та передавання інформації під час обробки на верстатах.

Проанализированы элементы устройств числового программного управления, а также структура систем управления металлорежущими станками и станочными комплексами. Охарактеризованы устройства управления промышленными роботами, изложены средства переработки и передачи информации при обработке на станках.

Изложена последовательность проектирования кинематической структуры приводов подач станков различных типов (универсальных, специализированных), выбора двигателя. Представлена методика расчёта и конструирования направляющих скольжения и качения, винтовых, зубчато- и червячно-реечных, кулачковых, ленточных и гидравлических тяговых устройств станков.

Розглянуто питання скорочення простоїв автоматизованого устаткування, обумовлених непрацездатністю його інструментальної оснастки, до якої входить комплекс пристроїв. Охарактеризовано різальний та допоміжний інструменти з виконавчими механізмами для регулювальних і відновлювальних рухів інструмента в міру його зношування, а також інструментальні магазини та траснспортні засоби, що забезпечують подачу необхідного інструмента в зону обробки відповідно до технологічного циклу.

Рассмотрены вопросы сокращения простоев автоматизированного оборудования, обусловленные неработоспособностью его инструментальной оснастки, в состав которой входит комплекс различных приспособлений. Охарактеризованы режущие и вспомогательный инстументы с исполнительными механизмами для регулирующих и восстанавливающих движений инструмента по мере его износа, а также инструментальные магазины и транспортные средства, обеспечивающие подачу необходимого инструмента в зону обработки в соответствии с технологическим циклом.

Раскрыта сущность понятий станков с ЧПУ и оборудования автоматизированных производств. Предложена классификация станков с ЧПУ, приведены сведения по обозначению осей координат и о составе оборудования. Описаны общие виды гибких производственных систем, а также токарные, шлифовальные, зубообрабатывающие, многооперационный станки для обработки корпусных деталей. Охарактеризованы конвейеры для удаления стружки.

Висвітлено технологічні можливості верстатів з числовим програмним управлінням. Розглянуто засоби програмування, можливості використання різального та допоміжного інструментів, а також пристроїв для їх налагодження поза верстатом. Наведено інформацію щодо методів та засобів розробки управляючих програм, циклів обмірювання заготовки та вимірювання параметрів інструмента, а також визначення ресурсу та контролю його поломки.

Освещены технологические возможности станков с числовым программным управлением. Рассмотрены средства программирования, возможности использования резального и вспомогательного инструментов, а также устройств для их настройки вне станка. Приведена информация, касающаяся методов и средств разработки управляющих программ, циклов обмера заготовки и измерения параметров интструмента, а также опредления ресурса и контроля его поломки.

Рассмотрены методы и средства интерполяции для задач контурного формообразования. Предложены новые подходы, обеспечивающие существенное улучшение таких параметров, как быстродействие, точность, аппаратные затраты. Раскрыты конкретные соотношения, структуры и алгоритмы интерполяции, что позволяет осуществить выбор метода и реализацию интерполятора с нужными техническими характеристиками.

Наведено методики розробки керуючих програм для найбільш поширених вітчизняних оперативних систем програмного керування. Розглянуто верстати з ЧПК як новий вид робочих машин, описано їх систему координат. Висвітлено особливості програмування обробки деталей (ПОД) на токарному верстаті з системою керування (СК) "Електроніка НЦ-31". Запропоновано методики ПОД на вертикально-фрезерних верстатах з СК 2С42-65, WL4T, серії NC-110 (200). Викладено питання параметричного програмування для машин даних систем.

Приведены методики разработки управляющих программ для наиболее распространенных отечественных оперативных систем программного управления. Рассмотрены станки с ЧПУ как новый вид рабочих машин, описана их система координат. Освещены особенности программирования обработки деталей (ПОД) на токарном станке с системой управления (СУ) "Электроника НЦ-31". Предложены методики ПОД на вертикально-фрезерных станках с СУ 2С42-65, WL4T, серии NC-110 (200). Изложены вопросы параметрического программирования для машин данных систем.

Запропоновано алгоритм апаратурної реалізації багатофункціональних залежностей для локальних підсистем керування. Розроблено образно-знакову модель для формування прецизійних значень функцій: sin(x), cos(x), csc(x), sc(x), яка забезпечує високу швидкодію, високу надійність та мале енергоспоживання.

Предложен графический метод определения в пакете "AutoCAD" максимальной величины погрешности измерительной головки касания, зависящей от отклонения номинальных размеров ее опорных деталей.

Отмечено, что станки с ЧПУ обычно работают по заранее написанной жесткой программе. Однако в действительности это может приводить к возникновению вибраций в процессе обработки деталей. Возникновение этой вибрации может быть связано с конфигурацией обрабатываемой детали, траекторией и состоянием рабочего инструмента, материалом обрабатываемой детали. Предложен метод управления станком с ЧПУ как многопроцессорной системой. Метод включает несколько шагов, ориентированных на увеличение производительности машины при сохранении заданного качества обработанной детали. Для подтверждения результативности предложенного метода проведены эксперименты с высокоскоростным фрезерным станком с ЧПУ, снабженным акселерометрами и соединенным с дополнительным процессором стандартного РС. Экспериментально показано, что можно найти оптимальные рабочие параметры и перейти в режим адаптивного управления, исключающий возникновение вибраций рабочего инструмента, и, поддерживая в соответствии с техническим заданием качество обработки, получать максимальную производительность.

Отмечено, что частота цикла управления является одним из основных параметров системы ЧПУ (СЧПУ). Этот параметр определяет точность расчета заданного положения и точность позиционирования рабочих органов, а следовательно, и точность обработки в целом. Выявлены факторы, которые могут повлиять на точность обработки при изменении быстродействия СЧПУ. Показано, что точность расчета заданного положения изменяется только за счет изменения погрешности аппроксимации контура. Исследование переходных процессов позволило установить, что изменение частоты управления не влияет на динамические характеристики органов станка.

Досліджено аналітичним методом нові форми поверхонь, що огинають конгруенцію дотичних площин, двома сім'ями сфер, центри яких належать фокальним конікам. Запропоновано узагальнене аналітичне подання груп мебіусових перетворень та їх композицій, показано зручність подання афінних та ізометричних перетворень у барицентричних координатах. Введено поняття корелятивно-інцидентних перетворень, розглянуто їх застосування у складанні тангенціальних рівнянь поверхні, моделюванні подерних перетворень. Наведено схему Дарбу формоутворення поверхонь з двома сім'ями плоских ліній кривини. Доведено, що математичний апарат точкових перетворень співпадає з точністю до позначень з апаратом загальної аналітичної теорії прикладного формоутворення на базі глобальної параметризації. Розроблено рекомендації щодо впровадження результатів досліджень у галузях формоутворення та розрахунку оболонок, обробки на верстатах з ЧПК, навчальному процесі.

  Скачати повний текст

Розроблено метод та прилади атестації та внесення корекцій на координатні переміщення робочих органів технологічного обладнання з числовим програмним керуванням (ЧПК) з метою підвищення точності та продуктивності виготовлення деталей приладів. Проаналізовано теоретичні передумови та визначено можливості одержання високої точності та продуктивності механічної обробки за умов існуючого парку устаткування на приладобудівних підприємствах України. Для фрезерних верстатів з ЧПК запропоновано новий метод підвищення точності на засадах побудови "зонної точності". Розроблено нову методику вимірювання похибок координатних переміщень і внесення корекції в програму керування верстатом. Для запропонованого та дослідженого методу підвищення точності розроблено математичну модель і алгоритми керування всією системою верстата, що дозволяє складати конкретні програми керування для будь-якого фрезерного верстата з ЧПК. Проведено дослідницькі роботи за виробничих умов за іспитами працездатності розроблених приладів і запропонованої методики врахування похибок координатної системи верстату у програмі керування верстату.

Підвищено техніко-економічні показники багатошпиндельних токарних автоматів (БТА) нового покоління на початкових етапах завдяки достовірності оцінки їх стану та прогнозування розвитку. Здійснено представлення БТА як системи, її аналітичне та графічне визначення. У результаті статистичного експерименту розкрито тенденції у розвитку тематичного напрямку патентування. Розроблено диференціально-поліноміальну модель з метою прогнозування розвитку БТА та базу даних, реалізовану на ЕОМ. Запропоновано стратегію проектування БТА з використанням прогнозної моделі.

На підставі аналізу властивостей структурної організації інформаційного поля технологічного проектування розроблено новий підхід до проектування технологічних процесів механічної обробки стосовно багатоцільових верстатів з числовим програмним керуванням (ЧПК), що визначає процес як впорядкування інформаційного поля за допомогою фреймів і базується на застосуванні розроблених математичних моделей систем "Технологічний процес" і "Багатоцільовий верстат - СЧПК", які дозволяють типізувати їх роботу з застосуванням теорії структур і теорії груп. Даний процес проектування також базується на представленнях технологічного переходу, як частково впорядкованої множини, а технологічної операції - як системи частково впорядкованих множин, що дозволяють оформляти їх як мережу фреймів, де фіксуються найбільш загальні структурно-схемні та функціонально-параметричні зв'язки між структурними елементами технологічного процесу.