Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.1 (830965), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Глава 6 МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ СТАНКОВ 6Л. Классификация механизмов поступательного перемещения рабочих органов станков Для привода прямолинейно-поступательного движения в металлорежущих станках применяют следующие механизмы. 1. Для преобразования вращательного движения в прямолинейно- поступательное, в котором изменение направления движения рабочего органа на обратное достигается изменением направления вращения ведущего звена. 2. Для преобразования вращательного движения постоянного направления в возвратное прямолинейно-поступательное перемещение, в котором за один оборот ведущего звена ведомое звено обычно совершает один двойной ход. 3. Пневматические и гидравлические, в которых изменение направления движения рабочего органа достигается изменением направления потока рабочей среды (сжатого воздуха или масла).
4. Малых прямолинейно-поступательных движений, которые достигаются за счет температурного деформирования, магнитострикций, деформирования упругих элементов и обратного пьезоэлектрического эффекта. Возврат подвижного органа в исходное положение осуществляется охлаждением, отключением напряжения и пружинами. Механизмы для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное делят на кривошипные (кривошипно-ползунные, кривошипно-кулисные, кривошипно-коромысловые) и кулачков ые. Кривошипные механизмы применяют в основном для привода главного движения. Изменение длины хода и числа двойных ходов в минуту осуществляется соответственно регулированием радиуса и частоты вращения ведущего кривошипа.
Непрерывное плавное изменение ускорения рабочего органа на всей длине его хода обеспечивает спокойную работу кривошипного механизма без каких-либо дополнительных устройств, что важно для быстроходных станков с небольшой длиной хода. Непрерывное изменение скорости приводит к сравнительно большой разности между наибольшим и средним значениями скорости перемещения ползуна за.время прямого хода, что неблагоприятно сказывается на производительности станка, заставляя снижать число двойных ходов ползуна в минуту для сохранения требуемой стойкости инструмента.
Кривошипные механизмы (табл. 6.1) характеризуются относительно большой максимальной скоростью прямого хода ползуна (о =1,6о,р) и отсутствием ускоренного обратного хода. Для привода подачи кривошипные механизмы применяют редко, при этом используют не всю длину хода ползуна, что дает возможность получения подачи с уменьшающейся скоростью на рабочем участке и бесступенчатого регулирования скорости подачи путем изменения радиуса ведущего кривошипа.
Кулачковые механизмы применяют для привода подачи и раз- 6.1. Классификация механизмов прямолинейного перемещения рабочих органов станков Параметр Скорость ведомого авена м,, и~мин Область применения 1'Тип Схема Основная характеристика механизма Длина хода Х„мм Механизмы для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное Кривошипно-ку- лисный с поступа- тельно движущей- ся кулисой Кривошипно-по- лзунны л, юию к м/нию Кривошипно-ко- ромысловый с зуб- чатым сектором и рейкой ц нин Для привода по-. дач различных Цикл работы механизма — один оборот ведущего кривошипа за один двойной ход подвижного органа станка.
Число двойных ходов подвижного органа равно числу оборотов ведущего кривошипа. Длину хода регулируют изменением радиуса г кривошипа. Скорость и ускорение прямолинейного движения изменяется непрерывно по закону, зависящему от типа механизма и его размеров Цикл работы механизма — оди н Кулачковый оборот кулачка. Закон прямолиней- Для приводов главного движе; ния станков с большим числом двойных ходов и малой длиной хо- да (до 300 мм) (зубострогальные, зубодолбежные станки) Продолжение табл.
И Пар Си1орость ведомохо звена э, и/мин П"ип Область применения Длина хода Ъ, мм ~',н/сии Червяк — рейка Для привода кон- вейеров Шестерня — рейка п,мин ~ Звездочка— цепь Гидроцилиндр— поршень 6000 /мин Основная характеристика механизма Простота и удобство осуществления бесступенчатого изменения скор ост и движения ведомого звена (дросселем).
При малых скоростях движения наблюдается неравномерность перемещения (скачкообразное) Гидравлические устройства (рабочая среда иесжимаема) Для привода главного движе- ния и подач со средней и боль- шой длиной хода (более 100 мм) Для вспомога- тельных движе- ний 20 Гидравлические мембранные устройства (силь- фоны и др.) ~ и/мил ю~,м/вил Пневматические устройства (рабочая среда сжимаема) 800 Пневмоцилиндр — поршень 20 Пневматические мембранные устройства 1~ 1Р Магнитострик- ционный 0,2 Пьезокристалли- ческий Скорость движения поршня неопределенна.
'Благодаря упругости воздуха работа поршня аналогична работе пружины, т. е. поршень развивает определенное усилие, малоизменяющееся при небольших перемещениях поршня. Вывода отработанного воздуха не требуется Использование эффекта изменения (уменьшения) длины ферромагнитного стержня в магнитном поле Деформирование пьезокристаллов в зависимости от изменения напряжения, подаваемого на пакет Механизмы малых перемещений Для привода за- жимных устройств, тре- -бующих больших сил зажима Для небольших значений подач, для создания предварительного натяга в механиз- мах личных вспомогательных движений.
Эти механизмы обеспечивают перемещение ползуна по любому заранее заданному закону. Изменение характера движения ползуна, как правило, требует замены кулачка. Механизмы для преобразования вращательного движения в прямолинейно-поступательное применяют как для привода подачи, так и для привода главного движения резания — прямолинейно-поступательного (протяжные и другие станки) или прямолинейного возвратно-поступательного (продольно-строгальные, продольно-фрезерные и другие станки). Механизмы характеризуются постоянной скоростью движения подвижного органа станка при постоянной угловой скорости ведущего звена.
Угловая скорость подвижного органа станка изменяется регулированием частоты вращения ведущего звена. Изменение направления перемещения подвижного органа станка на обратное для получения прямолинейного возвратно-поступательного движения осуществляется реверсированием ведущего звена. Поскольку торможение и разгон подвижного органа происходит на сравнительно небольших участках, скорость резания остается постоянной почти на всей длине хода подвижного органа станка. Применение рассматриваемых механизмов для осуществления прямолинейного возвратно-поступательного движения резания целесообразно при средней и большей длине хода (свыше 800 мм). Механизмы винт — гайка и червяк — гайка дают меньшее перемещение подвижного органа за один оборот ведущего звена и характеризуются меньшим КПД (за:исключением шарико-винтового механизма), чем механизмы шестерня — гайка и звездочка — цепь.
Поэтому первые удобнее использовать для привода прямолинейно-поступательного движения с небольшой скоростью (например, движение подачи), вторые — для привода со средней и большой скоростью. Для увеличения диаметра приводной шестерни иногда зубья нарезают непосредственно на червяке или ось червяка устанавливают под углом к оси рейки, что позволяет применять приводную шестерню любого размера. В механизме шестерня — рейка применяют как прямые, так и косые зубья. В последнем случае ось шестерни может быть расположена под углом к направлению движения ведомого звена. Гидравлические устройства применяют как для привода подачи, так и для привода главного движения резания. Регулирование скорости перемещения подвижного органа при малых мощностях осуществляется дросселированием, при больших — регулированием подачи насоса или включением в различных сочетаниях нескольких нерегулируемых насосов разной подачи.
Удобство регулирования скорости и переключения-направления движения подвижного органа на обратное, а также плавность хода являются особенностями гидравлического привода. Пневматические устройства применяют главным образом для привода зажимных органов приспособлений. Механизмы малых перемещений применяют для незначительных перемещений при,небольшой подаче, например, в механизме подач шлифовальных станков. Для прецизионных станков необходимо обеспечить равномерность малых подач и точность малых перемещений. 6.2.
Передача ходовой винт — гайка Передача ходовой винт — гайка служит для осуществления точных поступательных перемещений подвижных органов (суппорты, столы, траверсы и т. п.) в приводе подач металлорежущих станков, про- Метрическую резьбу (угол профиля 60') используют для точных ходовых винтов делительных и контрольно-измерительных машин. Прямоугольную резьбу (стандартом не регламентирована) иногда применяют для очень точных ходовых винтов. Прямоугольная резьба имеет наименьшее трение, но трудна в изготовлении, и осевой зазор в паре устранить трудно.
Погрешность перемещения, вызываемая биением винта, меньше, но винт быстрее изнашивается. Мелкие резьбы дают меньшие погрешности перемещения вследствие деформирования, поэтому .их используют в точных ходовых винтах. Резьбу с нормальным и крупным шагами используют в сильно нагруженных винтах нормальной и пониженной точности. В разрезанных гайках для обеспечения после их изнашивания правильного прилегания резьбы винта к резьбе гайки по обеим сторонам профиля внутренний и наружный диаметры резьбы должны быть увеличены примерно на 0,5 мм относительно стандартизованного размера.
Область применения винтов указана в табл. 6.2. 6.2. Классы точности и область применения точных ходовых винтов Класс точ- ности Область применения Для особо точных перемещений подвижных органов координатно-расточных, координатных внутришлифовальных, резьбошлифовальных станков, в дели- тельных машинах без коррекционного устройства В точных токарно-винторезных, зубообрабатывающих, фрезерных и затыловочных станках; точных делительных механизмах В универсальных токарно-винторезных, резьбофрезерных и других станках Для перемещения узлов станков пониженной точности, работающих с лимбом; для вспомогательных перемещений 0 — 1 Класс точности Отк4онение +2 5 10 Накопленное внутришаговое ЬРаао, мкм Накопленное перемещение ЬРаоа, мкм Половины угла профиля, мин, при Р=6...10 мм От круглости, мкм, среднего диаметра резьбы, при Р=б...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
