pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Допускаемые пределы 0,25 = ~„~ 2, Это соотношение более трудно выдержать в области низких частот вращения, где расхождение лучей (т. е. соотношение г,п „и гпц.„) наибольшее. Если это соотношение не выдерживается, необходимо ввести дополнительные передачи или применять специальные виды коробок Расчет чисел дуАед передач Выбор сг ет г пъп Я Ег+~ ж < ж~+б% скоростей (например, с перебором). Если принять соотношение г,„:г,.„меньшее, чем по соответствующей структурной сетке, то получим' потерю числа скоростей Х.
На рис. 12.2, б приведен допустимый вариант графика частот Расчет разиерод передачи Юнец Печать вращения. Этап  — определение чисел ~убое~ убчатых рис. 1~.3. Схема алгоритма расчета коробки скоро- колес. При определении чисел зубьев г необ- етей ходимо получить передаточное Отношение ~= ='п2/п1=я~/гт и обеспечить постоянную сумму.. зубьев в пределах двухваловой передачи: На рис. 12'.2; а указаны полученные 'значе.
Хг=г4+гт — —.сопз1. Из этого условия- ния: г: и Х'г в соответствии со значениями г, взятыми из графика частот вращения (см. г1,ыгХгф+1) и гг=Хг/(г+ Ц. Эдлай 4' — определение. размеров передачи. При окрухлении» полученны»х-'. значений гг:: После кинематического.расчета проводят сило".и' яд. до-: целых:: чисел=; получим' отклонение. ок вйе: расчеты: элементов коробок скоростей, мдайяых; значений ~:.: В.станкоатроеиии приня- определяют модуль-зубчатых передач„выбирают В большинстве случаев для. коробок скоростей регулирование осуществляется с постоянной не: все: полученные' значения. г~. и гт будут приемлемы..
Для облегчения расчетов применяют табли- мощностью У=сопз1. Поскольку размеры пере- дач. определяет крутящий момент, тихоходные цы-с допустимыми значениями г для данного значения г» и Хг. При этом=, как. правило, при- передачи имеют большие габариты. За расчет- нимают; что г,.„~ 18; В табл. 12.5 указаны - ную частоту вращения п~, как правило, при- точные передаточные отноиюния и число зубьев.: нимают не п,„, .а п,~п,.„для уменьшения г, шестерни ..(меньшего: колеса пары).
Число габаритных Размеров передачи. Обычно на '/4 зубьев второго колеса. гг =Хг —.-.,г|:; Пустые клет:= . или '/з диапазона частот вращения допус- ки означают, что при данном: Хг значение ~ кают передачу с постоянным крутящим момен- не выдерживается с требуемой точностью. том 'М~ср=СОПМ (в пределах От п~ =и до , то,: чу'выбранная:-.»частота-.
вращения:. не:долж-'.: подшипники, Рассчитывают диаметры'-. валов,. на. отклоняться'..От:-, .стандартного (заданного) .:,: -размеры муфг и- т: д. и.окончательно конструкзначения более чем:, на. ~-10(г1 — 1)%:, Поэтому - тивно':оформляют- коробку скоростей. 12.6. Классификация типовых кинематических схем приводов подач станков с ЧПУ Тип привода Кинематическая схема Типдатчика обратной связи Редукторный Нет Круговой, соединен с ва- лом электродвигателя Круговой, соединен с хо- довым винтом п=п ), а в остальном диапазоне следует осуществлять передачу с Ж=сопз1.
Для коробок подач во всем диапазоне осуществляется регулирование с М„,=сопз1. Это накладывает свои условия и на выбор электродвигателя. Автоматизированный расчет коробок скоростей и подач проводится по программам на основе алгоритмов, отражающих рассмотренные последовательные этапы. Укрупненная структурная схема алгоритма приведена на рис. 12.3. 12.4. Кинематические схемы станков с Ч ПУ и электронные связи в станках Кинематические схемы станков с ЧПУ и обычных станков существенно отличаются друг от друга. Главное различие — в условиях автоматизации основных и вспомогательных движений, которые в станках с ЧПУ регулируются в соответствии с программой.
Например, устанавливается заданная частота вращения шпинделя, изменяется частота вращения шпинделя на определенных участках обработки, устанавливаются и изменяются подачи в процессе обработки„согласуются движения заготовки и инструмента и др. В станках с ЧПУ применяют электродвигатели с регулируемой частотой вращения, шаговые электродвигатели, беззазорные систе- мы передач, передачи винт — гайка качения, системы обратной связи и т.
д. В кинематических цепях главного движения при ступенчатом изменении частоты вращения шпинделя применяют асинхронные электродвигатели, от которых движение на шпиндель станка передается через автоматическую коробку скоростей (АКС) и шестеренную коробку скоростей с малым числом ступеней. При требовании бесступенчатого регулирования частоты вращения шпинделя применяют электродвигатели постоянного тока совместно с шестеренной коробкой скоростей с малым числом ступеней, чем достигается широкий диапазон регулирования.
Классификация типовых кинематических схем приводов подач линейных координат станков с ЧПУ приведена в табл. 12.6. Применяют приводы подач без обратной связи (разомкнутые) и с обратной связью (замкнутые). Разомкнутые приводы строят на основе применения силовых или несиловых шаговых двигателей (ШД) . В последнем случае ШД используют в комплекте с гидроусилителем ГУ (схема а). Из-за отсутствия контроля действительного положения рабочего органа РО станка, на точность перемещения РО в них будут влиять погрешности шагового электродвигателя, гидроусилителя и передаточных механизмов привода подач (зубчатой передачи 1, пары винт — гайка 2 и др.).
Продолжекие табл. 12.6 Тип привода Кинематическая схема Без редуктор ный Приводы подач с обратной связью (замкнутые) обеспечивают контроль перемещения и действительного положения рабочего органа станка и могут быть нескольких типов. Так, в приводе (схема б) между приводным двигателей М и ходовым винтом 3 установлен редуктор 2, передаточное отношение которого выбирают исходя из того, что при номинальной частоте вращения ротора двигателя должна быть наибольшая подача. Датчик обратной связи (круговой измерительный преобразователь ИП) соединен с двигателем через пару зубчатых колес 1.
В приводе подач (схема в) проводится косвенное измерение перемещения рабочего. органа РО' ' с помощью кр гового измерительного преобразователя ИП, присоединенного непосредственно к ходовому винту, Типдатчика обратной связи Круговой, соединен с рабочим органом Линейный, соединен с рабочим органом Круговой, соединен с хо- довым винтом Круговой, соединен с ва- лом электродвигателя Линейный, соединен с рабочим органом поэтому упругие деформации редуктора не влияют на точность воспроизведения числовой программы. Эта схема достаточно проста и удобна с точки зрения установки ИП.
В данном случае высокие требования предъявляются к точностным характеристикам передачи винт— гайка (точность изготовления, минимальные упругие смещения, отсутствие зазоров), которые в этом случае не охватываются обратной связью. В приводе подач (схема г) применяют - также круговой ИП, измеряющий непосредственно через реечную передачу перемещение рабочего органа РО станка. Хотя система обратной связи охватывает все передаточные механизмы привода подачи, включая и передачу винт — гайка, в измерения вносятся погрешсти реечной передачи. Поэтому необходимо Рис. 12.4. Принципиальная кинематическая схема зубофрезериого станка с ЧПУ: М1, М2„МЗ, М4, М5 — электродвигатели привода со- ответственно вращения инструмента, стола, верти- кальной, радиальной и осевой подачи использовать прецизионную реечную передачу с рейкой, длина которой будет зависеть от хода рабочего органа.
В приводе (схема д) используют линейный ИП. Такая система обеспечивает непосредственное измерение перемещения рабочего органа станка. Это позволяет охватить обратной связью все передаточные механизмы привода подачи, чем достигается высокая точность перемещений. На точность перемещения рабочего органа могут оказывать влияние погрешности станка (например, износ направляющих, тепловые деформации и др.). Основные требования к кинематическим цепям подачи с точки зрения повышения точности передачи движения являются: исключение в передачах зазоров, уменьшение упругих деформаций, полное исключение шестеренных редукторов из кинематических цепей или максимальное их упрощение. Для выполнения этих требований в станках с ЧПУ применяют безредукторные приводы подач линейных перемещений и приводы с упрощенными редукторами круговых перемещений с использованием высокомоментных электродвйгателей, обладающих высокими статической точностью и быстродействием.
В безредукторных приводах линейных перемещений (схема е) вал двигателя М муфтой 1 высокой крутильной жесткости соединен с ходовым винтом 2. Датчик обратной связи ИП (круговой) присоединен либо непосредственно к винту, либо через точные зубчатые передачи (схема ж). На схеме з показан привод линейных перемещений с линейным ИП. Безредукторные приводы дают возможность получать скорости вспомогательных перемеще- ний около 10 — 15 м/мин. Переход к высокомоментным приводам подач и широкорегулируемым приводам главного движения предельно упрощает кинематическую схему станка, обеспечивает высокие точность и долговечность передач. Подобное же упрощение кинематических цепей достигается в механизмах круговых перемещений. Особенно это важно в зубообрабатывающих станках с ЧПУ, например зубофрезерных, зубострогальных, зубошлифовальных и др.
На рис. 12.4 приведена принципиальная кинематическая схема зубофрезерного станка с ЧПУ. В станке нет жесткой кинематической связи в цепи привода инструмента и заготовки. Обкатка осуществляется за счет электронной связи задающего датчика вращения 1 инструмента и датчика 2 слежения вращения стола с заготовкой. В приводах вращения используют электродвигатели постоянного тока с широким диапазоном бесступенчатого регул ирования частоты вращения. Датчики 3 — о конт-. ролируют вращение ходовых винтов приводов подач. Привод вращения стола осуществляется от электродвигателя постоянного тока М2 с высокой точностью отсчета угла поворота. Управление работой станка осуществляется от системы ЧПУ. Зубчатые колеса обрабатываются по методу обкатки. Согласование вращения фрезы и заготовки осуществляется с помощью электронной гитары деления, а при нарезании косозубых колес — с помощью электронного дифференциала набором числа нарезаемых зубьев и координаты заданного угла направления зубьев нарезаемого колеса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
