Комплекс учебно-методических материалов

Рекомендовано Ученым советом Нижегородского государственного

технического университета в качестве учебно-методического пособия

для студентов очной, очно-заочной, заочной и дистанционной форм

 обучения по специальностям

220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств»,

220402.65 «Роботы и робототехнические системы»

Часть 1

 

 

Нижний Новгород 2007

УДК 621.9.00

 

Гондин Ю.Н., Устинов Б.В. Производственное оборудование и его эксплуатация: комплекс учебно-методических материалов / Ю.Н. Гондин, Б.В. Устинов; Нижегород. гос. техн. ун-т. – Нижний Новгород, 2007. – 114 с.

 

Даются общие сведения о металлорежущих станках, включая назначение, технико-экономические показатели, методы формообразования обрабатываемых изделий, кинематические структуры станков, управление их рабочими органами, особенности конструкции различных технологических групп станков, а также сведения об эксплуатации этого оборудования.

Пособие предназначено для студентов очной, очно-заочной, заочной и дистанционной форм обучения технических специальностей.

 

Рецензент доктор технических наук, профессор А.А. Иванов

 

Редактор Н.Н. Максимова

 

Подписано в печать         . Формат 60 х 84 ¹/₁₆. Бумага офсетная.

Печать офсетная. Печ. л. 6,5. Уч.-изд. л. 6,0. Тираж 200. Заказ     .

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Нижегородский государственный технический университет.

Типография НГТУ. 603950, Н.Новгород, ул.Минина, 24.

 

© Нижегородский государственный

технический университет, 2007

 

© Гондин Ю.Н., Устинов Б.В. 2007

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Пояснительная записка.......................................	5
2. Рабочая учебная программа по дисциплине......................	7
3. Опорный конспект лекций....................................	10
3.1. Общие сведения о станках....................................	10
3.1.1. Классификация станков..................................	10
3.1.2. Современная классификация металлорежущих станков и станочных систем.........................................	12
3.1.3. Технико-экономические показатели станков................	21
3.2. Кинематические основы металлорежущих станков...............	27
3.2.1. Методы образования поверхностей деталей при обработке на металлорежущих станках................................	27
3.2.2. Классификация движений................................	29
3.2.3. Основные понятия о приводе.............................	30
3.2.4. Кинематические связи в станках..........................	31
3.2.5. Кинематическая структура станков........................	33
3.2.6. Кинематическая настройка станков........................	35
3.3. Станки для обработки тел вращения...........................	37
3.3.1. Токарно-винторезные станки.............................	38
3.3.2. Токарно-револьверные станки............................	40
3.3.3. Токарные многорезцовые станки..........................	43
3.3.4. Токарные лобовые станки................................	46
3.3.5. Токарные карусельные станки............................	47
3.3.6. Токарные автоматы и полуавтоматы.......................	50
3.4. Станки для обработки призматических деталей..................	56
3.5. Сверлильные и расточные станки.............................	63
3.5.1. Вертикально-сверлильные станки.........................	64
3.5.2. Радиально-сверлильные станки...........................	65
3.5.3. Расточные станки.......................................	65
3.6. Шлифовальные станки.......................................	68
3.6.1. Круглошлифовальные станки.............................	70
3.6.2. Бесцентровые круглошлифовальные станки.................	71
3.6.3. Внутришлифовальные станки.............................	74
3.6.4. Плоскошлифовальные станки.............................	75
3.7. Зубообрабатывающие станки.................................	77
3.7.1. Зубодолбежные станки..................................	80
3.7.2. Зубофрезерные станки...................................	82
3.8. Автоматические линии станков...............................	85
3.8.1. Общие сведения........................................	85
3.8.2. Автоматизация на базе типового серийного оборудования.......	87
3.8.3. Автоматизация на базе агрегатных станков.................	89
3.8.4. Автоматизация на базе роторных машин...................	92
3.8.5. Автоматизация на базе станков с ЧПУ.....................	94
3.9. Станки с программным управлением...........................	95
3.9.1. Числовая система программного управления................	95
3.9.2. Классификация и структура..............................	96
3.9.3. Исполнительные приводы металлорежущих систем с ЧПУ....	104
3.9.4. Многооперационные станки с ЧПУ........................	108
4. Список литературы...........................................	114

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Пособие предназначено для студентов очной, очно-заочной, заочной и дистанционной форм обучения специальностей 220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств» и 220402.65 «Роботы и робототехнические системы» и включает вопросы назначения, кинематики, устройства, расчета кинематических схем и основных узлов, а также эксплуатации основного технологического оборудования машиностроительного производства.

Известно, что основным оборудованием машиностроительных предприятий являются металлорежущие станки и станочные комплексы, с помощью которых ведется размерная обработка деталей. Многообразие конструктивного исполнения станков и комплексов вызвано не только большой номенклатурой обрабатываемых деталей, но и видом организации их производства.

Целью изучения дисциплины является обучение студентов основам методологии организации сложных структур комплексной автоматизации производства и эксплуатации технологического оборудования, а также системного подхода при анализе и синтезе сложных технологических процессов изготовления изделий на нем.

Для успешного освоения данной дисциплины необходимые базовые знания приобретаются в общеинженерных курсах: «Материаловедение», «Основы конструирования машин», «Теоретическая механика», «Электроприводы технологического оборудования» и др.

В результате освоения дисциплины студенты должны:

– иметь представление о станке как о рабочей машине, включающей в себя функциональные подсистемы, преобразующие материальные, информационные и энергетические потоки;

– знать структуру технологической машины, назначение и роль ее компонентов, методы формообразования;

– уметь настраивать оборудование на обработку деталей, производить кинематические расчеты его рабочих органов, подбирать необходимое оборудование при разработке техпроцесса на изготовление деталей.

Теоретический материал дает общие сведения о станках и технологических роботах, включая назначение, технико-экономические показатели, методы формообразования, кинематические структуры, понятие об управлении их рабочими органами, особенности кинематики и основных движений в различных технологических группах, назначение и состав основных узлов и механизмов, а также сведения об их эксплуатации.

Закрепление теоретических знаний производится на лабораторных занятиях, где студенты изучают назначение технологического оборудования, кинематические схемы, конструкцию основных рабочих органов и механизмов, производят настройку на обработку заданной детали, а также выполняют некоторые элементы приемочных испытаний.

Учебное пособие состоит из двух частей. Часть 1 содержит общие сведения о станочном оборудовании: назначение, классификация, технико-экономические показатели, кинематические связи и структуры, а также основные узлы и наиболее распространенные группы. В часть 2 вошли основные сведения по кинематическим расчетам, конструкции шпиндельных узлов станков, назначению и структуре технических роботов, а также основные понятия по эксплуатации технологического оборудования. Кроме того, здесь же представлены лабораторные работы по дисциплине, контрольные вопросы по лекционному материалу и глоссарий.

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Ведомость числа часов по рабочим учебным планам

Направление подготовки, направление специальности, специальность (шифр и наименование)	Форма обучения	Объем работы студентов (час)						Распределение по семестрам
		Всего	аудиторной				внеаудиторной
			лекции	лабораторные занятия	практи-ческие занятия	курсовой проект (работа)	самостоятельная работа	экзамен	зачет	курсовое проектирование
220200.62 «Автоматизация и управление»  220300.65 Автоматизированные технологии и производства» 220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств» 220400.65 «Мехатроника и робототехника» 220402.65 «Роботы и робототехнические системы»	ФАМ, очная	72	54	18	–	–	48	–	6	–
220300.65 Автоматизированные технологии и производства» 220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств»	Павлово, Заволжье очно-заочная	51	34	17	–	–	79	8	–	–
220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств»	заочная	28	12	16	–	–	102	8	–	–