Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (Проектирование автоматизированных станков и комплексов, Том 1, Чернянский П.М., 2014), страница 5
Описание файла
PDF-файл из архива "Проектирование автоматизированных станков и комплексов, Том 1, Чернянский П.М., 2014", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "микропроцессорные системы управления станочными комплексами" из 11 семестр (3 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. .
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст 5 страницы из PDF
Последовательность точного подбора сменных зубчатых колес следующая:1) подставляют в формулу настройки исходные данные;2)преобразовывают полученное выражение (после сокращения на общиемножители может получиться целое число или несократимая дробь, причемпоследнюю переводить в десятичное число запрещается);3) выбирают изнабора две пары сменных зубчатых колес.1.4.Основы кинематической настройки станков23Рассмотрим пример. Пусть требуется нарезать резьбу с шагом Р =1Омм.Шаг ходового винта станка, на котором будет производиться обработка, Рх.в == 12 мм, формула настройки винторезной цепи iy = РIРх.в· К винторезной цепиприлагается набор сменных зубчатых колес двухпарной гитары:20, 23, 25,30, 34, 35, 40, 45, 50 (2 шт.); 55, 58, 60, 65, 70, 71, 75, 80 (2 шт.); 83, 85, 90,92, 95, 113, 127, условия сцепляемости которых следующие: А +В~ С + 15,C + D~B + 15.Подставим в формулу настройки исходные данные и преобразуем полученное выражение (сократим на общий множитель):.l101256°=-=-уВыберем из набора две пары сменных зубчатых колес: А и В, С иD.Числитель и знаменатель дроби умножим на одинаковый множитель:.5 525=б·s= 30·iyКолеса с таким числом зубьев в наборе имеются.
Умножим правую частьравенства на единицу, которую получим из отношения зубьев двух сменныхколес, например50/50. Тогда.lу25 5030 50.=-•-Перепишем это равенство, переставив в числителе множители местами:А С.ly=ВD50 25= 30. 50.Теперь сменные колеса удовлетворяют условиям сцепляемости:50 + 30 >> 25 + 15, 25 + 50 > 30 + 15.Итак, точным способом подобраны сменные колеса винторезной гитары:А =50,В=30,С=25, D = 50.Приближен.н.ую настройку применяют в основном для цепей главногодвижения и подач, поскольку точность подбора требуемой частоты вращенияили подачи не будет влиять на точность размеров обработанной детали.В этих кинематических цепях устанавливают однопарную гитару либо ременную передачу со сменными шкивами.В качестве примера рассмотрим настройки кинематической цепи главногодвижения вертикально-сверлильного станкаглубиной15 мм;материал заготовки-сталь2Ml 12 для сверления отверстий45; диаметр сверла dсв = 10 мм.Согласно приведенным в литературе данным•, для стальной заготовки исверла из быстрорежущей стали рекомендуется принять скорость резания=25м/мин при подачеS0 = 0,2мм/об с применением охлаждения.• Вереuна ЛИ.
Справочник токаря. М.: Изд. центр «Академия», 2010.v =24Общие сведения и кинематика станков1.Для обеспечения заданной скорости резания вычислим требуемую частоту вращения сверла:пев= 1000v = 1000-25 = 796 мин-'пdсвп-10Главное движение (вращение шпинделя вместе со сверлом) на данномстанке настраиваем перебрасыванием ремня через шкивы с диаметрами, мм:135; 115; 85; 55и35.
В данномслучае от двигателя на шпиндель можно передать только пять скоростей вращения и реализовать пять различных передаточных отношений:iu1факт= ::1iи2факт == 3,85;iu4 факт =~=11511: = 2,09;5iиз факт=::= 1;0,48; ius факт = l2_ = 0,26.135Частота вращения вала электродвигателя у этого станка nэд = 1 450 мин-',796/1 450 == 0,55.Поскольку ближайшее передаточное отношение iи4 факт = 0,48, точноследовательно, требуемое передаточное отношение iгеор = пев lnэд =настроить заданную частоту вращения нельзя, а значит, фактическая частотавращения сверла будет равна пев.факт = 0,48 · 1 450 = 696 мин-'.Иногда при приближенной настройке кинематической цепи используюттаблицы. Табличный способ дает более точные результаты.
В этом случаепосле подстановки исходных данных в формулу настройки передаточное отношение представляют десятичной дробью.Например, пусть требуется подобрать сменные колеса двухпарной гитарывинторезной цепи токарно-затьmовочного станка КТ151 (шаг ходового винтастанка Рх.в =12 мм) для нарезания винтовой линии червячно-модульной фрезы сz = 9 и осевым шагом резьбы Рос= 10,2283 мм. Комплект сменных зубчатых колес следующий: 25 (2 шт.), 30, 33, 34, 36 (2 шт.), 40, 41, 43, 45,47,48,50,53,55,57,58,59,60,62,66,69, 70, 73, 75, 79,80,83,85, 90,92,95,97,98, 100, 127.
Формула настройки гитары винторезной цепи: iy = Р/Рхвчислом зубьевУчитывая, что после термообработки червячно-модульной фрезы резьба«разбухает», настраивать винторезную цепь необходимо с поправкой на0,021мм, т. е. Р = Р0с- 0,021 = 10,2073 мм.Подставляя исходные данные в формулу настройки, получаемiy =10 2073,= 0,8506083.12По таблицам• находим ближайшее значение десятичной дроби:• Петрик МИ., Шишков В.А.
Таблицы для подбора зубчатых колес. М.: Машино1973.строение,1.4.25Основы кинематической настройки станков.Zутабл =0,85024166 8069 90= -·-.Таким образом,1.4.4. Настройка кинематических цепейс использованием вычислительной техникиПодбор сменных колес можно автоматизировать, а значит, точнее определить требуемое передаточное отношение гитары. На рис.1.7представленуниверсальный алгоритм подбора сменных зубчатых колес применительно кдвухпарной гитаре.Программа начинается с блока1 описания2-принятого языка программирования).
Блокпеременных (в зависимости отввод массива, который состоит из набора сменных зубчатых колес, предназначенных для гитары конкретной кинематической цепи. В блоке3записи формулы настройки передаточного отношения данной кинематической цепи вычисляется теоретически необходимое передаточное отношение данной гитары. В блоках модификациии54будут последовательно перебираться зубчатые колеса из набора до техпор, пока не подберется первая пара А и В, удовлетворяющая записанным вблоке сравнения9условиям сцепляемости.
Кроме того, в программе обязательно должно быть записано условиеi i=- j,гдеi, j -порядковые номеразубчатых колес в наборе. Это означает, что если для сменного колеса А изнабора взято пятое по счету колесо, т. е. А= Z(i) = Z(5),то сменное колесо Вуже не может быть таковым, так как из набора оно изъято. Это требованиесформулировано в блокесменных колес С иD.6.Аналогичным образом подбирается вторая параНо здесь уже требуется, чтобыi i=- j i=- k i=- l (k, l -рядковые номера зубчатых колес). Это условие оговаривается в блоках13.После анализа в блокеных колес в блоке1716по11ивсех оставшихся условий сцепляемости сменвычисляется фактическое передаточное отношение Х,требования к которому записаны в блоке18.Далее программа имеет два варианта решения.
Можно вывести на печатьвсе передаточные отношения и реализующие их сменные зубчатые колеса.В этом случае появляется слишком много информации, из которой пользователю придется выбирать передаточное отношение, которое по своему значению наиболее близко к заданному Хтеор• В другом варианте можно каждыйраз запоминать Хфакт, присваивая ему Хтек, и далее на каждом новом переборемассива сменных колес рассчитывать разность Хфакт - Хтек• В конце концовбудет получено то передаточное отношение, которое даст наименьшую разность Хфакт - Хтек· При последнем варианте решения пользователю остается,261.Общие сведения и кинематика станковНачалоНет~~ДаНет(Рис.1.7.
Ашоритм20 ---'--Конец )подбора смеm~ых зубчатых колес двух.парной гитарывведя исходные данные, черезсами гитары А, В, С иD3 ... 5 с получить ответ,какими сменными колеможно наиболее точно настроить заданную кинематическую цепь. Программа выдаст на печать фактическое значение передаточного отношения, наиболее близкое к теоретическому.1. 5.Проектирование кинематической схемы станка271.5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТАНКАКинематическая схема станка должна обеспечивать:выполнение всех основных и вспомогательных движений, необходимыхдля выполнения заданного цикла обработки;получение заданных технических параметров станка (частоты вращенияшпинделя, подач, силы резания, мощности, крутяшего момента и т. д.);необходимую автоматизацию станка (автоматизированное переключениечастоты вращения шпинделя, подач, реверса движения и т.
д.);высокую производительность станка при получении необходимой точности обработки;высокий КПД станка при использовании коротких кинематических цепейс малым числом кинематических пар; возможность отключения кинематических цепей, не участвующих в передаче движения при данных включениях;максимальное использование стандартных и унифицированных узлов идеталей;простоту и удобство наладки и обслуживания станка.В техническом задании на разработку кинематической схемы указываютследующие данные: материалы обрабатываемых заготовок и их габаритныеразмеры, класс точности, тип компоновки (вертикальная или горизонтальная), серийность выпуска и производительность (при проектировании автоматизированного оборудования) станка.
В некоторых случаях также указывают стоимость и массу проектируемого станка, а также ряд других показателей.При разработке кинематической схемы предусмотрены следующие этапы:1)обзор конкурирующих вариантов кинематических схем современныхстанков с последующим анализом;2)составление матрицы решений и обоснование выбора схемы работыпроектируемого станка;3)вычерчивание эскизов возможных видов обработки на проектируемомстанке с указанием необходимых движений для формообразования;4)разработка структурной схемы станка, объясняющей принцип его работы и функциональные связи исполнительных механизмов;5)согласование движений заготовки и инструмента для необходимогоформообразования;6)выбор режимов резания для всех видов обработки с учетом различияматериалов заготовок и лезвий инструментов;7) определение диапазона регулирования частоты вращения главного (иливозвратно-поступательного) движения и движения подач;8) расчет максимальноэффективной мощности для всех видов обработкии расчет мощности электродвигателей;9)выбор электродвигателей приводов главного движения и подач, а также способа регулирования (ступенчатое или бесступенчатое);1О) разработка привода быстрых перемещений;281.11)Общие сведения и кинематика станковсоставление кинематической схемы станка и расчеты параметров кинематических пар (зубчатых, червячных, реечных передач), винторезных пар,диаметров шкивов ременных передач.Сделаем ряд замечаний.1.На каждом этапе проектирования проводят верификацию с техническим заданием.2.Кинематическую схему станка составляют на основе выбранной структурной схемы и выполненных расчетов.
Кинематические схемы оформляют всоответствии с ГОСТусловно2.770- 68*, ГОСТ 2.721- 74*. На кинематических схемахизображаютвсеподвижныеинеподвижныеэлементыстанка(например, кронштейны, подшипники).3.На схеме допускается (не показывая электрические связи) изображатьэлектрические элементы, например сигнальные и (или) коммутирующие, которые не имеют механических связей, но характеризуют режимы работыстанка.4.В случае включения в кинематическую схему гидравлических и пневматических устройств их изображают на схеме условными обозначениями всоответствии с ГОСТ2.781 - 962.782- 68*,ГОСТ2.721- 74,ГОСТ2.780- 96,ГОСТс указанием основных характеристик (подача, давление насосов,диаметр поршня и т.