Технологическое оборудование автоматизированного производства

Введение

Актуальность. В современном мире уровень автоматизации производства является одним из основных маркеров уровня развития страны и общества в целом. Автоматизация производства открывает перед человечеством новые возможности для преобразования природы, создания материальных богатств, преумножения творческих способностей человека.
Целью работы является закрепление знаний, полученных студентами при изучении курса «Технологическое оборудование автоматизированного производства».
В процессе выполнения работы необходимо решить следующие задачи:
1) Сформулировать понятие автоматизации технологических процессов.
2) Выбрать станок с ЧПУ, рассмотреть особенности его конструкции.
3) Описать используемую в станке системы ЧПУ.

1 Понятие автоматизации технологических процессов
Автоматизация — это применение в производстве технических средств, методов и систем управления, освобождающих человека от непосредственного участия в производственных процессах [1].
Следует обратить внимание, что данное определение автоматизации содержит очень важное уточнение: речь идет об освобождении человека именно от непосредственного участия, т. е. от выполнения самим человеком действий, из которых состоит производственный процесс. Человек обладает разумом и способен создавать машины и механизмы, которые будут выполнять за него эту работу, причем не только физическую, но и умственную.
Цель автоматизации заключается в повышении производительности и эффективности труда, улучшении качества продукции и условий трудовой деятельности человека.
Особенно важно, в первую очередь, освобождение человека от прямого и непосредственного участия в именно процессах материального производства, т.е. в технологических процессах.
Технологические процессы выполняются с помощью оборудования, которое также называется технологическим. Для того чтобы технологический процесс выполнялся так, как запланировано, этим оборудованием надо управлять, т.е. оказывать на него управляющие воздействия по определенным правилам.

2 Выбор станка с ЧПУ, рассмотрение его основных особенностей
В качестве объекта рассмотрения выбираем токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16К20Ф3 (рис. 1).

Рисунок 1 - токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16К20Ф3

Токарный патронно-центровой станок 16К20Ф3 с оперативной системой ЧПУ предназначен для токарной обработки (в центрах и патроне) наружных и внутренних поверхностей заготовок деталей типа тел вращения различной сложности, а также для нарезания резьб [2].
Выпускался в СССР с 1971 года на предприятии «Красный пролетарий»

. На протяжении длительного времени 16К20 являлся основным токарно-винторезным станком Советского и Российского машиностроения. В настоящее время снят с производства, но различные его модификации до сих пор широко используются на предприятиях России и стран СНГ [3].
Станок применяют в единичном, мелкосерийном и среднесерийном производствах; его изготовляют в двух исполнениях: с шпиндельной бабкой с ручной установкой скоростей и с возможностью их изменения по программе через электромагнитные муфты.
Конструкция и кинематическая схема токарного станка 16К20ФЗ выполнена по традиционной компоновке соответствующей универсальным нормам и имеющая характеристики допускающие, производить широкий перечень операций. Оборудование состоит из агрегатов и механизмов:
основания;
станины;
направляющих;
задней бабки;
каретки суппорта;
поворотного резцедержателя;
коробки передач автоматической;
шпиндельной бабки;
приводов (поперечных и продольных);
электромагнитных муфт;
гидроусилителя.
Металлическая заготовка фиксируется в шпинделе, который приводится во вращательное движение с помощью электродвигателя, обеспечивающего работу посредством клиноременной передачи, скорость которой регулируется за счет автоматической коробки и коробки скоростей шпиндельной бабки. АКП имеет 6 электромагнитных муфт, которые с помощью их комбинированного включения выбирают необходимую 1 из 9 возможных скоростей вращения вала.
Для изменения скорости вращения используются зубчатые колеса шпиндельной бабки, которые имеют ручное переключение и способны регулировать вращение в 12 режимах.
Каретка станка имеет способность совершать продольные смещения с использованием электромагнитного привода. Поперечная передача суппорта с резцедержателем осуществляется с помощью привода, зубчатого колеса, ходового винта.
Кинематическая схема станка представлена на рисунке 2.


Рисунок 2 – Кинематическая схема станка
1 — 5— муфты; М, М1 — М4 — электродвигатели; Д1 — Д4 — датчики; I —IX — валы

Поворотный резцедержатель можно устанавливать в шести позициях меняя углы с горизонтальной осью вращения плоскости и креплением на поперечном суппорте