Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (831033), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Заготовка крепится в патроне 6 шпинделя и получает медленноевращение от электродвигателя М2 и ускоренное от электродвигателя М3,при этом электродвигатель М2 не отключается, а два вращательных движения складываются в коническом дифференциале.Главным движением является вращение гребенчатой фрезы от электродвигателяMl.Уравнение баланса его кинематической цепи имеет вид4 . 24 54n i 34 1 и 54 24 = пфр,где п 1-частота вращения электродвигателя Ml, п 1 = 1425 мин- 1 • Отсюдаформула настройки однопарной гитары этой цепиiu = nфр /168.Частота вращения фрезы определяется диаметром фрезы и необходимойскоростью резания :пФР=1 OOOvпdФРДвижением круговой подачи будет медленное вращение заготовки отэлектродвигателя М2.
Запишем уравнение баланса кинематической цепи этого движения:24 . 1 .130 54 2Vs,pyгnz 81 у 50 Zдифl 54 24 49 = nDP 'где п 2-частота вращения электродвигателя М2, п 2 = 1425 мин- ; DP -средний диаметр нарезаемой резьбы, мм; Vs,pyг мм/мин.1скорость круговой подачи,z = 12z= 36z=26z= 75хРис.1-L.1.11. Кинематическая схема резьбофрезерного полуавтомата:гребенчатая фреза;2-фрезерная головка;радиального перемещения фрезы;5-3-рукоятка ручного перемещения фрезерной головки;кулачок продольного перемещения фрезерной головки;6-4-патронкулачок1.
6.Кинематические схемы станков с ручным управлением43В этом случае передаточное отношение дифференциала iдиф 1 =Т-образный вал, жестко связанный с червячным колесом(z=2, так как50), являетсяведущим. Следовательно, формула настройки кинематической цепи круговойподачи имеет вид. =0' 37 Vsкруг •lуDpОбычно в нормативах по режимам резания задается подача на один зубфрезыS2 ,поэтому нужно иметь представление, как выражается скорость круговой подачи Vsкруг через подачу на ОДИН зуб: VsкругSzZфp пфр•=Движением продольной подачи будет перемещение фрезерной головкиот кулачка25 ( см. рис. 1.11). За один оборот заготовки фрезерная головкадолжна переместиться на шаг нарезаемой резьбы Р:57 25 2601 ( об. заг.) • - - - L = -Р38 78 75360 'где L-высота подъема кулачка.Угол поворота кулачка= 110°).5всегда остается постоянным (например,0 =Элементом настройки данной кинематической цепи является высота L, которую каждый раз устанавливают в зависимости от шага нарезаемойрезьбы по формуле настройки:L=~P.6Движением радиальной подачи будет врезание на полную глубину профиля резьбы, осуществляемое от кулачка4.Уравнение баланса кинематической цепи в этом случае1 (об.
заr.) · 57 25 26 75 3038 78 75 75 30=N'где N- число оборотов кулачка.Таким образом, кулачок1/64во время врезания резьбовой фрезы совершаетоборота. При наладке полуавтомата для каждого профиля резьбы устанавливают глубину врезания.Ускоренное вращение заготовки выполняется от электродвигателя М3 иимеет следующее уравнение баланса кинематической цепи:12 .30 54 2nз 36 Zдиф 2 54 24 49= nзar'где п 3 -частота вращения вала электродвигателя М3, п3 = 1425 мин- .1При ускоренном вращении заготовке передается вращение с постояннойугловой скоростью.
Передаточное отношение дифференциала в этой кинематической цепи iдиф 2= 1, так как ведущим и ведомым звеном является кониче-441.Общие сведения и кинематика станковское колесо. Дополнительная частота вращения, которую заготовка получитпри включении электродвигателя МЗ с учетом, что iдиф 2 =1, будетnзаг = 24 мин- •11.7. КИНЕМАТИЧЕСКИЕСХЕМЫ СТАНКОВ С ЧПУ1.7.1. Кинематические схемы приводов линейныхподачОсновные требования, предъявляемые к кинематическим цепям подачидля повышения точности передачи движения, следующие: исключение в передачах зазоров, уменьшение упругих деформаций, отсутствие шестеренныхредукторов или максимальное их упрощение.
В связи с этим в станках с ЧПУприменяют безредукторные приводы подач линейных перемещений.На рис.1.12представлены типовые схемы приводов линейных подачстанков с ЧПУ, которые могут быть без обратной связи (разомкнутые) и собратной связью (замкнутые).в~а12~в5РО2= ип,,',------------------------- •,---------------------------=t>@-1=еJ/CвгРис.1.12.Типовые кинематические схемы приводов линейных подачстанков с ЧПУ и электрические связи с устройством 1ПIУ:1, 3 -безлюфтовые зубчатые передачи;передача;5-муфта; УЧПУ -2-ходовой винт качения;устройство ЧПУ4-реечная1. 7.Кинематические схемы станков с ЧПУ45Разомкнутые приводы проектируют на основе применения шаговых двигателей Шд, в частности в комплекте с гидроусилителем ГУ (см. рис.1.12, а).В связи с отсутствием контроля действительного положения рабочего органа РО станка на точность его перемещения будут влиять погрешностишагового двигателя, гидроусилителя и передаточных механизмовприводаподач.Замкнутые приводы обеспечивают контроль перемещения и действительного положения рабочего органа станка.
Так, на рис.двигателем М и ходовым винтомдача3,21.12, 6между электроустановлена безлюфтовая зубчатая перене имеющая «мертвого хода» при реверсе вращения элетродвигателя.Обратная связь осуществляется с помощью кругового измерительного преобразователя ИП, соединенного с электродвигателем М также через безлюфтовую зубчатую передачу1.Выходной вал электродвигателя получает частотувращения, регулируемую электродвигателем бесступенчато; при номинальной частоте вращения выходного вала электродвигателяобеспечиваетсянаибольшая подача рабочего органа.В схеме, показанной на рис.1.12,в, перемещение рабочего органа РОкосвенно измеряется с помощью кругового преобразователя ИП, присоединенного непосредственно к ходовому винту, поэтому упругие деформациипередаточных звеньев не влияют на точность воспроизведения числовой программы управления.
Эта схема достаточно проста и удобна с точки зренияустановки измерительного преобразователя. В данном случае высокие требования предъявляются к точностным характеристикам передачи винт- гайка(точность изготовления шага, минимальные упругие смещения, отсутствиезазоров), которые не учитываются обратной связью.В схеме, приведенной на рис.1.12, г, также применяют круговой преобразователь, измеряющий перемещение рабочего органа станка непосредственночерез реечную передачу4.Система обратной связи охватывает все передаточные механизмы привода подачи, включая и передачу винт-гайка, однако в измерения вносятся погрешности самой реечной передачи.
Поэтому используют прецизионную реечную передачу с рейкой, длина которой зависитот хода рабочего органа.В приводе подач, схема которого дана на рис.1.12,д, применяют линейный измерительный преобразователь. Такая система обеспечивает непосредственное измерение перемещения рабочего органа станка.В схеме, приведенной на рис.1.12,е, вал электродвигателя М, обладающий высокой крутильной жесткостью, непосредственно соединен муфтойс ходовым винтом2.5Круговой измерительный преобразователь присоединяют либо непосредственно к винту, либо через безлюфтовую зубчатую передачу1 (рис.
1.12, ж).Схема, показанная на рис.1.12, з, дает наиболее точную отработку сигнала программы, так как измерительный преобразователь посылает в устройство ЧПУ сведения о фактическом перемещении рабочего органа.461.Общие сведения и кинематика станков1.7.2. Кинематическаясхема многоцелевого станкаМногоцелевым называют металлорежущий станок, предназначенный длявыполнения нескольких различных видов обработки резанием, оснащенныйсистемой ЧПУ и автоматической сменой инструмента.
Как правило, это одношпиндельныеилидвухшпиндельныестанкис револьверными иинструментальными головками или с магазином инструмента.Благодаря наличию устройств ЧПУ и автоматической смены инструментасущественно сокращается вспомогательное время при обработке, повышаетсямобильность переналадки, обеспечивается высокая концентрация черновой,получистовой или чистовой обработки (точения, растачивания, фрезерования, сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы, контролякачества обработки и др.), а также высокая точность (IТб, 1Т7) выполнениячистовых операций.По назначению многоцелевые станки подразделяют на две группы: дляобработки заготовок корпусных и плоских деталей и для обработки заготовокдеталей типа тел вращения.Для системы управления многоцелевым станком характерны развитая сигнализация о функционировании узлов и цифровая индикация их положения,различные формы адаптивного управления, бесступенчатое регулированиескорости подачи и частоты вращения шпинделя, а также диагностика отказов.По комптювке многоцелевые станки подразделяют на горизонтальные ивертикальные в зависимости от расположения оси шпинделя.
Для обработкизаготовок с разных сторон используются поворотные столы с вращением вокруг вертикальной и горизонтальной осей координат.Обработка корпусных заготовок на многоцелевых станках по сравнению сих обработкой на фрезерных, сверлильных и других станках сtfiIY имеет рядособенностей.
Установка и крепление заготовки должны обеспечивать ее обработку с пяти сторон за один установ и, кроме того, свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, так как необходима многосторонняя обработка без переустановки. В рассматриваемом на рис.целевом станке по направляющим станины81.13многоможет совершать установочныеперемещения колонна 9 с помощью реечной передачи (z = 30, т = 3 мм).Электродвигатель МЗ через подвижную стойку 1 сообщает шпиндельной головкегоризонтальное перемещение, а электродвигатель М22ное. Главное вращательное движение шпинделютельMl.3-вертикальсообщает электродвигаЧастота вращения валов электродвигателейMl, ... ,М7 изменяетсябесступенчато.Стол4совершает движение продольной подачи по направляющим станины от электродвигателя Мб и вращение в горизонтальной плоскости от электродвигателя М5.
При обработке сложных простанственных поверхностейстолу5сообщается вращение в вертикальной плоскости от электродвигателяМ4, закрепленного на основании6.Установочное перемещение колонныосуществляется от электродвигателя М7, а привод транспортера стружки-от М8. Замкнутые приводы подач обеспечивают контроль перемещения дей-1. 7.N = 4,347Кинематические схемы станков с ~тукВт2п5687Рис.1.13.Кинематическая схема вертикального МС для обработки корпусных заготовок (без магазина инструментов):2 - шпиндельная головка; 3 - шпиндельный узел; 4 - поворот5 - качающийся стол; б - основание столов; 7 - транспортер дляуборки стружки; 8 - станина; 9 - колонна1-стойка;ный стол;ствительного положения рабочего органа станка с помощью измерительныхпреобразователей.Запишем уравнения баланса кинематических цепей станка.Уравнение главного движения (вращения шпинделя станка) имеет вид85170 ~ -п _J:-п1где п 1 -шп,частота вращения вала электродвигателя М 1.В этой цепи звеном настройки является электродвигательMl,частотавращения вала которого регулируется бесступенчато от программы в зависимости от требуемой частоты вращения шпинделя nшп, которая определяетсянеобходимой для процесса резания скоростьюnшпгде dин -=1 ooov1tdинv:'диаметр инструмента (сверла, фрезы и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
