Файл: Шпаргалки к Госам 2008.doc

Информационная система – совокупность тех.средств предназначенных для обработки и передачи информации о состоянии робота и окр.среды.

Основные характеристики промышленных роботов:

1.Число степеней подвижности – число степеней свободы звеньев кинематической цепи относительно звена принятого за неподвижное.

2.Кол-во мех.рук. (кол-во 1 или 2, реже3 и более)

3.Погрешность позиционирования.(определяется точностью хода рабочих органов при многократном перемещении груза определённой массы. На точность позиционирования влияет грузоподъёмность, конструкция и кинематика рабочего органа).

4.Грузоподъёмность.

Роботы делятся на группы по различным критериям:

По степени универсальности: 1-Предназначенные для работ определённого класса (Число степеней свободы ) 2-Специальные (для выполнения работ с определёнными деталями по строго фиксированной программе;

По назначению: производственные и транспортные.

По грузоподъёмности: 1 - лёгкие (до 5кг); 2 - средние (5-40 кг); 3 - большой грузоподъёмности (более 40 кг);

По приводам: а). Гидравлический; б). Пневматический; в). Электромеханический; г). Комбинированный;

По степени связи со станком: а). Стационарные; б). Передвижные; в). Встроенные в тех.оборудование;

По системе координат: а). Декартова С.К. б). Цилиндрическая С.К. в). Сферическая С.К.

В зависимости от конструкции манипулятора: а) Шарнирно-рычажные; б) Телескопические; в) Комбинированные;

28. Основные узлы и механизмы универсальных металлорежущих станков (на примере токарных, фрезерных).

Основными техническими характеристиками токарного станка являются наибольшие диаметры заготовки и ее длина.

Универсальные токарные станки по назначению подразделя­ются на токарные, не имеющие ходового винта для нарезания резьбы резцами, токарно-винторезные, токарно-револьверные, токарно-карусельные, токарно-лобовые, токарно-затыловочные резьботокарные.

В токарных станках главным движением является вращение шпинделя с закрепленной в нем заготовкой, а движением подачи - перемещение суппорта с резцом в продольном и поперечном на­правлениях. Все остальные движения вспомогательные.

Токарно-винторезный станок модели 16К20

Станок относится к типу универсальных, поэтому на нем мож­но выполнять различные токарные работы работы.

По сравнению с ранее выпускаемыми моделями в данном стан­ке применена унифицированная коробка подач, повышена без­опасность работы. Станок является базовым для выпуска мод. 16К20ФЗ с ЧПУ.

Основными узлами станка являются передняя баб­ка с коробкой скоростей и шпинделем, суппорт с резцедержа­телем, задняя бабка, фартук, коробка подач и станина.

Вертикально-фрезерный станок имеет следующие основные узлы: фундаментную плиту; консоль, в которой располагается коробка и механизм подач; стол, который может перемещаться в поперечном и продоль­ном направлениях, а вместе с консолью получать движение вертикальной подачи; шпиндель с фрезой, совершающей главное движение, шпиндельную бабку, которая может поворачиваться вокруг горизонтальной оси на некоторый угол при переналадке; станину. Применяются эти станки в основном для обработки плоскостей торцевыми фрезами.

Широкоуниверсальные консольно-фрезерные станки в отличие от универсальных имеют дополнительный шпиндель, поворачивающийся вокруг вертикальной и горизонтальной осей. Имеются также конструкции широкоуниверсальных станков с двумя шпинделями (горизонтальным и вертикальным) и столом, поворачивающимся вокруг горизонтальной оси. У этих станков шпиндель может быть установлен под любым углом к обрабатываемой заготовке. Используются эти станки главным образом в инструментальных и экспериментальных цехах.

29. Основные технические характеристики промышленных роботов.

Для выполнения производственных функций промышленный робот должен иметь: исполнительное устройство (манипу­лятор с приводами и рабочим органом - схватом); устройство управления, обеспечивающее автоматическую работу манипулятора по программе, которая хранится в оперативной памяти, а также раз­витые связи с устройствами программного управления; измери­тельно-преобразовательные устройства, контролирующие действи­тельные положения исполнительного устройства, силу зажима схвата и другие параметры, которые оказывают влияние на работу манипулятора; энергетическое устройство (гидростанцию, силовые преобразователи энергии), обеспечивающее автономность работы манипулятора.

Технологические возможности и конструкцию промышленных роботов определяют несколько основных параметров, обычно вклю­чаемых в их техническую характеристику: грузоподъемность, число степеней подвижности, рабочая зона, мобильность, быстродействие, погрешность позиционирования, типы управления и привода.

Грузоподъемность промышленного робота определяется наиболь­шей массой изделия (например, детали, инструмента или приспособ­ления), которым он может манипулировать в пределах рабочей зоны. В основном в типоразмерный ряд промышленных роботов, предназна­ченных для машиностроительного производства, входят модели гру­зоподъемностью от 5 до 500 кг.

Число степеней подвижности промышленного робота опреде­ляется общим числом поступательных и вращательных движений манипулятора, без учета движений зажима-разжима его схвата. Большинство промышленных роботов в машиностроении имеет до пяти степеней подвижности.

Рабочая зона определяет пространство, в котором может пере­мещаться схват манипулятора. Обычно оно характеризуется наибольшими перемещениями захватного устройства вдоль и вокруг каждой
оси координат.

Мобильность промышленного робота определяется его способ­ностью совершать разные по характеру движения: перестановочные (транспортные) перемещения между рабочими позициями, находя­щимися на расстоянии, большем, чем размеры рабочей зоны мани­пулятора; установочные перемещения в пределах рабочей зоны, опре­деляемой конструкцией и размерами манипулятора; ориентирующие перемещения схвата, определяемые конструкцией и размерами ки­сти — конечного звена манипулятора. Промышленные роботы могут быть стационарными, не имеющими перестановочных перемещений, и передвижными, обеспечивающими все названные виды дви­жений.

Быстродействие определяется наибольшими линейными и угло­выми скоростями перемещений конечного звена манипулятора. Большинство промышленных роботов, применяемых в машинострое­нии, имеет линейные скорости манипулятора от 0,5 до 1,2 м/с, а угло­вые — от 90° до 180°.

Погрешность позиционирования манипулятора характеризуется средним значением отклонений центра схвата от заданного положе­ния и зоной рассеяния данных отклонений при многократном повто­рении цикла установочных перемещений. Наибольшее число про­мышленных роботов, применяемых в машиностроении, имеет погреш­ность позиционирования от ±0,05 до ±1,0 мм. Устройства программ­ного управления промышленных роботов могут быть цикловыми, числовыми позиционными, контурными или контурно-позиционными. Приводы ис­полнительных органов промышленных роботов могут быть элек­трическими, гидравлическими, пневматическими или комбиниро­ванными, например, электрогидравлическими, пневмогидравличе­скими.

ТМС

30. Типы производства и их влияние на техпроцесс.

Основной принцип построения тех. процессов – совмещение технических, экономических, организационных задач решаемых в конкретных производственных условиях. Типы производства: единичное, серийное, массовое. Единичное производство – производство, характеризуемое широкой номенклатурой изготовляемых или ремонтируемых изделий и малыми объемами выпуска. Технологическая особенность единичного производства: 1. на рабочих местах выполняются разнообразные технологические операции, повторяющиеся не регулярно или неповторяющиеся совсем 2. используется универсальное точное оборудование, расставленное в цехах по технологическим группам 3. исходные заготовки простейшие с малой точность и большими припусками 4. требуемая точность достигается методом пробных ходов и промеров с использованием разметки 5.технологическая оснастка, режущий и измерительный инструмент имеют универсальный характер, специальный инструмент применяют в том случае если без него невозможно выполнить операцию 6. квалификация рабочих очень высокая, так как от нее зависит качество продукции 7. тех. процесс имеет уплотненный характер, на одном рабочем месте производится полная обработка деталей разных наименований и конструкций из различных материалов, технологическая документация сокращена и упрощенна 8. из-за частых переналадок станка технологическое время в общей структуре времени не велико, технические нормы времени отсутствует, применяют опытно статистическое нормирование труда. Перечисленные особенности обуславливают высокую себестоимость выпускаемой продукции. Серийное производство – производство, характеризуемое ограниченной номенклатурой изделий изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями и большими объемами выпуска. Технологическая особенность серийного производства: 1. тех. процесс дифиринцированн, т.е. разделен на отдельные операции, закрепленные за отдельными станками 2. оборудование используют универсальное, специализированное, частично специальное, широко используют станки с ЧПУ, гибкие автоматизированные системы станков с ЧПУ связанные транспортными устройствами; технологическое оборудование ставят по технологическим группам с учетом грузопотока цеха 3. технологическая оснастка – универсальная, часто выпускают высоко технологическую специальную оснастку, широко применяется универсально – сборная оснастка, которая позволяет повысить производительность труда 4. исходные заготовки разнообразные, как высоко точные, так и неточные, целесообразность применения основана на технико – экономическом обосновании. 5. требуемая точность достигается методами автоматического получения размеров, методами пробных ходов и промеров с частичным применением разметки 6. средняя квалификация рабочих ниже чем в единичном производстве, но выше чем в массовом 7. технологическая документация и техническое нормирование разрабатывается для наиболее сложных деталей, для простых применяют опытно – статистическое нормирование. Серийное производство делится: мелко, средне и крупно серийное, определяется коэффициентом закрепления операций КЗО – отношение числа всех технологических операций выполняемых в течение месяца к числу рабочих мест. Мелко серийное ( КЗО = 20 – 40 ); средне серийное ( КЗО = 10 – 20 ); крупно серийное ( КЗО = 1 – 10 ). Массовое производство – производство, характеризуемое узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых или ремонтируемых в течение продолжительного времени ( КЗО = 1, т.е. на каждом рабочем месте выполняется одна постоянная операция ). Технологическая особенность массового производства: 1. применяют специальное высоко производительное оборудование, расставленное по поточному принципу и связанное транспортными устройствами с постами промежуточного контроля 2. технологическая оснастка специальная высоко производительная 3. используют высоко точные заготовки с минимальными припусками 4. точность достигается методами автоматического получения размеров на настроенных станках при обеспечении взаимозаменяемости 5. средняя квалификация рабочих ниже, чем в единичном и серийном производстве, так как все работают на настроенных станках, но есть наладчики и электронщики высокой квалификации 6. технологическая документация разрабатывается детально, технические нормы времени рассчитывают и экспериментально проверяют 7. тех. процесс строится по принципу дифиринсации и концентрации операций; при дифиринсации применяют специальные и узко специализированные станки, при концентрации – агрегатные, много позиционные и много резцовые станки, автоматы которые могут быть связанны в автоматические линии 8. себестоимость продукции ниже, так как оборотные средства выше, расходы на транспортирование деталей меньше, выпуск продукции больше.

31. Формы организации производства, понятие о производственном процессе.

Производственный процесс – совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий.

Формы организации производства: 1. по видам оборудования – свойственна единичному производству, для отдельных деталей может применятся в серийном производстве; создаются участки станков для одного вида обработки 2. предметная – свойственна серийному производству, для отдельных деталей может применятся в массовом производстве; станки располагают в последовательности выполнения технологических операций, для деталей требующих одинакового порядка обработки, в этой же последовательности происходит перемещение деталей; детали обрабатывают партиями, время выполнения операций на отдельных станках может быть не согласованным; обработанные детали хранят у станков и транспортируют партиями, на местах хранения проводят контрольные операции. 3. поточно – серийная ( переменно – поточная ) – свойственна серийному производству, станки располагают в последовательности выполнения технологических операций для всех деталей обрабатываемых на данной линии; время обработки на станках согласовано, детали перемещают партиями согласно последовательности выполнения технологических операций; переналадка станков осуществляется предварительной технологической подготовкой 4. групповая – экономико – организационной основой является целевая по детальная специализация участков и цехов, технологической основой является унифицированная групповая или типовая форма организации тех. процесса; применяют в единичном, массовом, мелко, средне и крупно серийном производстве. Виды групповой организации производства: при по детальной специализации с использованием единичной и типовой технологии выделяют три первичные разновидности: 1. по детально специализированные цеха 2. по детально специализированные участки 3. многономенклатурные групповые поточные линии с переналадкой станков; при по детальной специализации сочетающейся с применением групповой формы организации тех. процесса выделяют три разновидности: 1. по детально групповые цеха 2. по детально групповые участки 3. многономенклатурные групповые поточные линии с переналадкой станков. При этом используют высокопроизводительные быстропереналаживаемые станки и оснастку, специализированные станки; появляется техническая база позволяющая свести к минимуму неоправданную прерывистость операций. 5. прямоточная – свойственна массовому производству, станки располагают в последовательности выполнения технологических операций, закрепленными за определенными станками; детали передают по штучно, но синхронизация операций выполняется не на всех участках; детали транспортируются при помощи конвейера 6. непрерывно – поточная – свойственна массовому производству, станки располагают в последовательности выполнения операций тех. процесса закрепленными за определенными станками, время выполнения операций равно такту; разновидности: 1. передача заготовок не механическим транспортом 2. с периодической подачей деталей устройствами с тяговыми элементами ( время выполнения операций равно такту, такт поддерживается конвейером механически ) 3. с непрерывной подачей деталей механическим транспортом ( конвейер движется непрерывно ), такт работы механизмов поддерживается конвейером скорость движения которого должна соответствовать времени выполнения операций 7. автоматическая форма организации производства – характеризуется непрерывным производственным потоком, исключающим ручной труд ( автоматическая линия ).

32. Систематические погрешности обработки и их учёт при анализе и управлении точностью обработок.

Систематическая погрешность обработки – погрешность, которая для всех заготовок рассматриваемой партии остается постоянной или закономерно изменяется при переходе от одной обрабатываемой заготовки к следующей; делятся на: 1. переменные 2. постоянные. Причины переменных систематических погрешностей: 1. неточность, износ и деформация станков, приспособлений, инструментов 2. деформация обрабатываемых заготовок 3. тепловые явления происходящие в технологической системе 4. погрешность теоретической схемы обработки. Погрешность изготовления станков определяет ГОСТ, в котором оговорены допуски и методы проверки геометрической точности станков в ненагруженном состоянии. Геометрическая погрешность переносится на обрабатываемые детали в виде систематической погрешности, которая может быть рассчитана и систематизирована. Не параллельность в горизонтальной плоскости приводит к конусности обрабатываемой поверхности; не параллельность в вертикальной плоскости приводит к получению обрабатываемой поверхности в виде гиперболоида. Главной причиной потери точности станка является износ направляющих. Износ направляющих приводит к перекосу суппорта и увеличению диаметра обрабатываемой поверхности, неравномерность износа по длине направляющих приводит к погрешности формы детали. Деформация станков при их неправильном монтаже, а также под действием массы или оседания фундамента вызывает дополнительные систематические погрешности. Погрешность связанная с износом и неточностью режущего и измерительного инструмента полностью переносится на обрабатываемую деталь, обуславливая систематическую погрешность. Так как износ режущего инструмента обратно пропорционален подачи, увеличение подачи повышает размерную стойкость инструмента и точность обработки. Применение широких резцов с выглаживающими фасками повышает точность при росте производительности. Изменение глубины резания влияет на износ инструмента незначительно. Значительное влияние на износ оказывает задний угол резца, с его увеличением растет износ, так как ослабляется режущая кромка и ухудшаются условия тепло отвода. Точность обработки может быть повышена выбором рациональной конструкции и материла режущего инструмента, подбором режимов резания. Погрешность связанная с закреплением деталей: усилия закрепления деталей в приспособлениях и усилия резания вызывают упругую деформации обрабатываемых деталей и порождают погрешность формы обрабатываемой детали. Причиной погрешности могут быть центробежные силы, силы тяжести, остаточные напряжения. Перечисленные деформации заготовок служат источником возникновения систематических погрешностей геометрической формы деталей. Погрешность связанная с температурными деформациями технологической системы вызывается следующими причинами: 1. нагрев теплом выделяющимся в зоне резания 2. нагрев теплом выделяющимся при трении движущихся частей технологической системы 3. не постоянство температуры помещения. При анализе температурных деформаций технологической системы рассматривают температурную деформацию ее элементов. Температурная деформация станков является следствием потерь на трение в механизмах станка, гидроприводах, электроустановках; теплопередача от охлаждающей жидкости, нагрев от внешних источников. Большое влияние на точность оказывает нагрев шпиндельной бабки, который вызывает ее смещение. Температура достигает максимума в местах расположения подшипников в шпинделе и быстроходных валов. Продолжительность нагрева передней бабки сопровождающегося ее смещением составляет 3 – 5 часов, после чего ее температура стабилизируется. Температурная погрешность зависит от частоты вращения шпинделя. Температурная деформация режущего инструмента является следствием перехода части тепла выделяющегося в зоне резания в инструмент. При токарной обработке температурная деформация режущего инструмента обусловлена удлинением резца, которое стабилизируется в зависимости от режимов резания, материала и конструкции резца через 20 – 30 минут непрерывной работы. До наступления теплового равновесия удлинение резца сопровождается изменением формы поверхности обрабатываемой детали. При ритмичной работе температурные деформации постоянны ( происходит удлинение и укорочение резца ); при неритмичной работе – переменны, что приводит к рассеиванию размеров. Температурная деформация детали является следствием перехода части тепла выделяющегося в зоне резания в обрабатываемую деталь. Нагрев обрабатываемой детали зависит от режимов резания: при увеличении скорости и подачи количество тепла уносимого со стружкой возрастает, т.е. температура понижается; при увеличении глубины температура возрастает. Расчет погрешности обработки сложен, так как температура обрабатываемой детали не равномерна по длине.