1. Zasada stopniowania prędkości ruchów głównych i posuwu obrabiarek
W celu ułatwienia projektowania budowy obrabiarek oraz eksploatacji znormalizowano ciągi pręd.obr. i posuwowych. Podstawowa normalizacja to ciągi Renarda, które SA ciągami geometrycznymi o ilorazie „” określonym zależnością.
, gdzie ,
Dla ciągów tych otrzymuje się odpowiednio:
.
Podstawę do stopniowania ruchów przyjmuje się ciąg R20.
Zaletą korzystania z takiego ciągu jest możliwość utrzymania takiego samego spadku prędkości w całym zakresie oraz łatwe otrzymanie wielu różnych przełożeń reduktora przez szeregowe łączenie zespołów przełożeń elementarnych.
2. Klasyfikacja napędów głównych w obrabiarkach – podstawowe wymagania
Wymagania są stawiane wszystkim napędom w obrabiarkach i maszynach z zakresu prędkości obr. silnika, dużej mocy i momentu aby pokonać opór wynikajacy z tarcia napędzanych mechanizmów, duza sprawność, niezawodność, łatwość obsługi, małe gabaryty napędu. A ponadto duża sztywność, szybki rozruch. Szczególne wymagania to wysoki moment rozruchowy, duży zakres prędkości
3. Klasyfikacja napędów posuwowych w obrabiarkach – podstawowe wymagania
Wymagania szczegółowe są stawiane wszystkim napędom w obrabiarkach czyli szybki rozruch i hamowanie, duża sztywność mechaniczna elementów przenoszących napęd od silnika do zespołu przesuwnego obrabiarki, duża dokładność pozycjonowania rzędu 2 mikrometrów.
4. Główne filary rozwoju obrabiarek.
1. elektrowrzeciona szybkoobrotowe
2. technika napędu liniowego
3. materiał narzędziowy – cermet/ regularny azotek boru
4. technika napędu analogowa/cyfrowa
5. węgliki spiekane powlekane
6. obrabiarki stabilne/sztywne
7. technika sterowania z użyciem PC
8. obróbka z dużymi prędkościami (HSC)
9. technika sterownia NC/CNC
10. obrabiarki z kinematyką równoległą (np. Hexapody)
5. Porównanie obrabiarki CNC i NC
Obrabiarka sterowana numerycznie (obrabiarka NC), zautomatyzowana obrabiarka posiadająca system sterowania numerycznego (NC), który steruje wszystkimi ruchami w procesie obróbki, parametrami obróbki i czynnościami pomocniczymi w zależności od danych programu. Sterowanie ruchami obrabiarki zgodnie z danymi: instrukcjami, podanymi w postaci symbolicznej, składającymi się zwykle ze znaków alfanumerycznych (liter, cyfr, znaków). Sterowanie numeryczne obejmuje również działania pomocnicze, pozwalające na pełną automatyzację cyklu obróbki.
Sterowanie numeryczne komputerowe (sterowanie CNC), jest to system sterowania numerycznego o strukturze komputerowej, zawierający procesor (procesory) i pamięć o dużej pojemności, którego działanie wynika nie z budowy układu (hardware), lecz z oprogramowania systemowego (software).
W porównaniu z układami NC, układy CNC stwarzają możliwość realizowania wielu dodatkowych funkcji i czynności.
6. Elektrowrzeciona to silniki prądu przemiennego asynchroniczne lub synchroniczne, w których uzwojenie wirnika znajduje się bezpośrednio na wrzecionie mocowanym w obudowie, w której zamontowany jest stojan i ułożyskowanie i wszystko jest instalowanie w maszynie CNC.
Nowoczesne elektrowrzeciona do frezowania z dużymi prędkościami charakteryzują się dużą liczbą obrotów, nowoczesnymi materiałami łożysk, wbudowanym zamkniętym obiegiem chłodzenia i złączem HSK do uchwytu narzędzia..
7. Klasyfikacja układów sterowania obrabiarek i maszyn technologicznych
Podział układów automatycznego sterowania ze względu na sposób zadawania informacji:
° sterowanie krzywkowe
° sterowanie zderzakowe
° sterowanie kopiowe
° sterowanie symboliczne (numeryczne)
8. Cechy elastycznej automatyzacji
Elastyczna automatyzacja wytwarzania oznacza „automatyzację wytwarzania, umożliwiającą łatwe i szybkie przezbrojenie oraz łatwą i szybką zmianę programów pracy środków wytwarzania, w dostosowaniu do zmieniających się zadań produkcyjnych. W zależności od konfiguracji i organizacji systemu rozróżnia się:
° elastyczne gniazda obróbkowe (EGO)
° elastyczne systemy obróbkowe (ESO)
° elastyczne linie obróbkowe (ELO)
Podstawowe cechy elastycznej automatyzacji wytwarzanie w procesach obróbki skrawaniem:
° obrabiarki i oprzyrządowanie
- uniwersalność
- przezbrajalność
- układy sterowania (CNC, NC)
- dołączenie do systemów wyższego rzędu
° wielkość produkcji
- różne wielkości partii produkcyjnych
° kolejność operacji
- wybór kolejności operacji, przejmowanie zadań przez inne maszyny, np. w przypadku awarii maszyny
° wyrób
- podobieństwo technologiczne
- technologia grupowa
° rozwój
- modułowość
- możliwość rozbudowy systemu
9. Robot (przemysłowy) — urządzenie automatyczne przeznaczone do wykonywania czynności manipulacyjnych w przemysłowym procesie produkcyjnym, mające układ ruchu składający się, co najmniej z trzech zespołów ruchu i własny programowalny układ sterujący.
Dzielą się na: wolnostojące, zintegrowane, bramowe
10. Systemy CIM - zintegrowane przetwarzanie informacji w przedsiębiorstwie przemysłowym. Polega na stosowaniu odpowiedniego sprzętu oraz oprogramowania do planowania, koordynowania, kontrolowania oraz sterowania całością działań produkcyjnych oraz realizacji funkcji zarządzania w przedsiębiorstwie. Łączy trzy główne systemy tj. CAD, CAM i PPC.
11. Silniki liniowe – zastosowanie, zalety i wady
Silniki liniowe elektryczne mogą być budowane jako:
-silniki prądu stałego
-silniki prądu przemiennego (synchroniczne i asynchroniczne).
Zalety: bardzo duża dokładność i powtarzalność pozycjonowania, wysokie prędkości posuwu (>100m/min), wysoka niezawodność
Wady: konieczność stosowania wydajnego chłodzenia, wrażliwość na zmienne obciążenia, trudności przy pionowej orientacji osi, konieczność stosowania szczelnych osłon ze względu na oddziaływanie silnych magnesów trwałych
12. Centrum obróbkowe
Obrabiarka sterowana numerycznie (zazwyczaj CNC) zapewniającą, w zakresie jej możliwości technologicznych, wykonanie w jednym zamocowaniu przedmiotu dużej liczby zabiegów obróbkowych za pomocą różnych narzędzi. Dla wypełnienia tych zadań.
Centrum obróbkowe jest to obrabiarka:
° sterowana numerycznie,
° wielozabiegowa,
° umożliwiająca obróbkę wielostronną, ale w jednym zamocowaniu
° wielonarzędziowa z automatyczną wymianą narzędzi
robertwierbi