pronikov_a_s_1994_t_1 (830969), страница 84
Текст из файла (страница 84)
Типовая кинематическая схема вертикально- фрезерного станка с ЧПУ показана на рис. 12.5. Шпиндель станка получает главное вращательное движение и движение вертикальной подачи, а стол станка — движения продольной и поперечной подачи. В качестве электропривода главного движения в станке применен тиристорный привод постоянного тока с двухзонным регулированием частоты вращения ротора электродвигателя. Цепь главного движения обеспечивает враще- ' ние шпинделя. Движение на шпиндель передается от электродвигателя М1 постоянного тока 2ПФ-200Г (%=30 кВт, и=1500 мин ') через коробку скоростей с двумя двойными блоками шестерен, перемещаемых гидроцилиндрами. Регулируя частоту вращения двигателя и переключая блоки коробки скоростей, на шпинделе получают следующие четыре диапазона частоты вращения: 20 — 40 мин ', 40 — 800 мин '; 80 — 1600 мин ', 160 — 3150 мин Уравнение кинематического баланса 30 39 и М1 ° 1 ° — ° — =п 30 39 24 22 22 и МЗ - — ° — ° — - 12 = 5 дд 45 44 55 иР 48 пэд ~3 у~ .Движение на сельсин СЗ: 32 п МЗ " — = поз.
эд 100 ~ Ь т.-я г-И х Л х=ж ~ Ю ~=я Рис. 12.5. Кинематнческая схема вертикально-фрезерного станка с ЧПУ где г,., — передаточное отношение шестерен коробки скоростей. Цепь вертикальной подачи. Движение получает шпиндель станка от электродвигателя М4 типа ПБСТ-33 (У=2,1 кВт; п=2200 мин ') через редуктор с конической передачей и шариковую винтовую пару. Второй вал редуктора через зубчатую передачу и эластичную муфту соединен с редуктором привода вращающегося трансформатора ВТ4 (ВТМ-1В), служащего датчиком обратной связи по положению, и сельсином С4 (БС-155), являющимся датчиком положения рабочего органа, от которого получает сигналы цифровая индикация.
Уравнение кинематического баланса 24 24 42 п М4- — ° = ° — -10=5. 50 75 35 Движение на вращающийся трансформатор ВТ4: 24 100 150 48 п М4.—.— — — = пвт. эд 50 150 48 75 вт4' Движение на сельсин С4: 24 100 150 32 п М4 - — - — — — = пс4. эд 50 150 48 100 с Цена оборота ротора ВТМ-1В составляет 2 мм перемещения рабочего органа, а ротора сельсина БС-155 — 4 мм. Цепь продольной подачи. Движение стола осуществляется от электродвигателя МЗ (ПБСТ-43) постоянного тока (У=4,3 кВт; п =3000 мин ') через редуктор с четырьмя валами и шариковую винтовую передачу. С приводным валом редуктора связан редуктор привода вращающегося трансформатора ВТЗ и сельсина СЗ.
Уравнение баланса кинематической цепи Движение на вращающийся трансформатор ВТЗ: Цепь поперечной подачи стола идентична цепи привода продольной подачи стола и осуществляется от электродвигателя М2. Особенностью кинемвтических схем станков с ЧПУ являются: полная автономность кинематических цепей по каждой из координат перемешений, а также круговых перемещений, предельное упрощение кинематических цепей, в частности, за счет исключения шестеренных 5 4 5 б 7 8 Рис. 12.6. Структурная схема зубофрезерного станка с ЧПу: 1 — режущий инструмент -(червячная фреза); 2— механическая цепь режущего инструмента; 8— электродвигатель привода режущего инструмента; 4 — преобразователь круговых перемещений режущего инструмента; Б, 6, 11, 17 — мнозсители; 7— сумматор электрическик сигналов, находящийся в цепи резсущего инструмента; 8 — электронная гитара деления; У вЂ” блок сравнения электрических сигналов; 10 в сумматор электрических сигналов находящейся в цепи заготовки; 12 в преобразователь круговых перемещений заготовки; И†электродвигатель привода заготовки; И†механическая цепь заготовки; 15 в шпиндель заготовки; 16 в преобразователь линейных перемещений по координате Е; 18 — электронная гитара дифференциала, управляющая движением подачи при нарезании колес с косыми зубьями редукторов, и возможность широкой унификации основных конструктивных элементов в пределах как одного станка, так и станков различных типоразмеров.
Рассмотрим определение кинематических параметров зубофрезер ного станка с ЧПУ (рис. 12.6) при использовании в нем фотоэлектрических преобразователей круговых перемещений. Станок работает по методу обкатки. Согласование движений режущего инструмента и заготовки осуществляется благодаря так называемому электронному обкатному модулю, управляющему электроприводами через электрические сигналы, вырабатываемые преобразователями. При нарезании зубчатых колес методом обкатки одному обороту заготовки должно соответствовать я/Кф оборотов червячной фрезы, т. е. должно выдерживаться условие р, = ~рфАфй, (12.1) где ~р, — угол поворота заготовки„ грф— угол поворота режущего инструмента (червячной фрезы); К вЂ” число заходов фрезы; я— число зубьев нарезаемого колеса (заготовки). Число электрических сигналов, поступающих от преобразователя ПРф режущего инструмента в блок сравнения, должно быть равно числу электрических сигналов, поступающих от преобразователя ПР, заготовки.
Цена одного импульса преобразователя ПР„ поступающего в блок сравнения, 2я 2рз у Ь 2 ~з з (12.2) где 1, — передаточное отношение механической цепи заготовки; Ж,— число импульсов, соответствующее одиому обороту преобразователя заготовки ПР,„Ь вЂ” коэффициент электрического умножения. Цена одного импульса преобразователя ПР~, поступающего в блок сравнения, 2д Л~рф —— . ° 2 1ФЖфаК, 1, (12.3) У,Ь я 1, Ф,а (12.4) Уравнение (124) выполняется при соответствующем подборе числа импульсов Уф, Ф, преобразователей, коэффициентов электрического умножения а, Ь и передаточного отношения электронной гитары.
При настраивании станка на число зубьев я нарезаемого колеса принимаем 4=1/я, тогда У,Ь вЂ” =1 с, Ф, а (12.5) Частота вращения фотоэлектрического преобразователя круговых перемещений ограничивается чувствительностью фотодиодов, используемых в них. Наибольшая частота работы фотодиода преобразователя ПРф в зубофрезерном станке — (12.6) где и,„— максимальная частота вращения режущего инструмента, мин ', ~ ~,„~ — максимальная рабочая частота фотодиодов.' Так как пределы частот вращении фрезы известны, то где 1 — передаточное отношение механической цепи режущего инструмента; й — число импульсов, соответствующее одному обороту преобразователя режущего инструмента ПРф., а — коэффициент электрического умножения; 1, — передаточное отношение электронной гитары деления.
Учитывая условие (12.1), передаточное отношение электронной гитары Станок, назначение Схема станка Необходимые движения инструмента н заготовки Токарный Главное движение О, — вращение заготовки 1 Движения подачи О, „р, О, „,— продольное и поперечное переме- щение резца 2 Обработка цилиндрических поверхностей, подрезка торцов, нарезание резьбы и т. д. Зубофрезерный Нарезание цилиндрических зубчатых колес с прямыми и косыми зубьями и червячных колес Резьбофрезерный Главное движение В, — вращение ,Р, фрезы 1 Движение круговой подачи В,,р— вращение заготовки 2 Движение продольной подачи Р В, „, — перемещение фрезы Движение радиальной подачи О, — перемещение фрезы Нарезание коротких наруж- ных и внутренних резьб гре- бенчатыми -фрезами заиием':необходимых движений инструмента и На структурной схеме должны быть в-виде заготовки в процессе обработки. квадратов:и прямоугольников' изображены 2.
Составление структурной схемы станка. основные функциональные части станка, РазреСтруктурная схема: определяет основные функ- шается отдельные элементй изображать в виде :- цнональные; части. 'станка, их назначение и условных графическихобозначений; установлен-.- - .- взаимосвязи, Эту схему 'составляют абстракт- иых.для. принципиальных электрических„фуикно; исходя. из.
койструктивного исполнения.при- циональных, кйнематических'. и:" других схем; вода, . -исполнительных: и. вспомогательных: На структурной' схеме должны .6ыть показаны : механизмов,:.выполнения..: кинематйческих свя=' ': как электрические, так и механические. взаимо-,- 'зей между ними и средств управления-: всеми .
связи между функциональными частями. станка. .: движенияьщ.. Йоэтому она позволяет еще до На линиях взаимосвязи стрелками о6означают: : разработки конструкции механизмов станка и направление хода. процессов, происходящих в составления . кинематической схемы выбрать станке. Графическое построение схемы должно оптимальный вариант функциональных связей давать наиболее наглядное представление о исполнительных механизмов и установить последовательности взаимодействия функцио; последовательность команд системы управле- нальных частей станка. ни я:; На структурной схеме должны быть указа- Структурную схему составляют на основе ны полные или .: сокращенные наименования принципиальной (технологической) схемы, в за- каждой изображенной части станка-. Разрешает- дачу которой входит выявление необходимых ся на схеме обозначать (номерами) функциоисполнительных (целевых), а также передаточ.- нальные части станка, представляющие собой ных-механизмов и приводов станка.
самостоятельные конструкции, выделять их ус- 12.7. Принципиальные (техиологические) схемы станков Главное движение „— вращение червячной фрезы Движение обкатки — согласован- ное вращение фрезы и заготовки Движение вертикальной подачи „— перемещение фрезы в верти- кальном направлении Движение радиальной подачи В,р— перемещение заготовки в радиаль- ном направлении Дифференциальное движение 12.8. Структурные схемы станков Станок Структурная схема Уравнения кинематического баланса Токарный 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
