металло и автоматы (841805), страница 35

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 35)

Кроме обычных механизмов, приспособленных для этих целей, применяют специальные конструкции, основанные на использовании деформации передающих звеньев (в станках шлифовальной группы). На рис. 89 приведены типовые схемы приводом малых перемегцений. Перемещения упругосилового привода (рис. 89, а) происходят благодаря деформации упругого звена (например, плоских пружин) или, иногда, самого корпуса механизма. Сила на исполни- 131 кмчеач.ю тельном звене со стороны привода может быть создана различными способами, например,гидроцилиндром с мембраной. Этот метод обеспечивает перемещение лишь на небольшую величину. Если надо увеличить ход механизма, в системе подачи используют упругий стержень (рис.

89, 6), который поочередно зажимают специальными зажимами Л и П (левый и правый). При включении зажима Л стержень сжимается от гидроцилиндра, после чего включается зажим П, а Л освобождается. В результате стержень восстанавливает свою длину ! и происходит перемещение ведомого звена на величину 1з1, зависящую от его длины, сечения и силы, создаваемой гидроцилиндром. Последовательное включение зажимов Л и П обеспечивает импульсное перемещение ведомого звена. В термодинамическом приводе (рис. 89, и) использовано тепловое расширение стержня, связанного с ведомым звеном и неподвижной частью станка.

Внутри стержня (трубки) помещен нагревательный элемент (после перемещения его необходимо охладить). Здесь возможно перемещение иа небольшую величину с большой точностью и жесткостью. Недостаток привода — его инерционность и необходимость теплоизоляции и охлаждения. Большими преимуществами обладает магнитострикционный привод (рис. 89, г), в конструкции которого использован эффект изменения длины стержня из ферромагнитного материала под действием магнитного поля, Обычно применяют конструкцию с зажимами, аналогично описанному выше.

Привод обладает малой инерционностью, большой жесткостью, стабильностью работы. Его используют как в приводах малых перемещений, так и в системах автоматической подиаладки, например для компенсации износа режущего инструмента. Для непрерывного кругового перемещения (вращения или поворота на некоторый угол) в делительный и других кинематических цепях, где требуется высокая точность передачи, в качестве последнего звена обычно применяют прецизионную червячную пару. В этом случае используют ее важное свойство -- самоторможение. Эта пара задерживает распространение колебаний в системе привода.

Механизмы периодического поворота столов и шпиндельных барабанов рассмотрены в гл. 35. э 2. Мекенмзмы мзмененмя скоростей Для осуществления данного техноло-, гического процесса в течение каждо-, го цикла обработки требуется изменение скоростей рабочих органов стан- . ка, изменение величины и направления скорости, включение и выключение движения с последующим торможением. Одним из наиболее распространенных способов изменения скоростей в приводах станков является применение передвижных блоков зубчатых колес (см.

гл. 9). При этом достигаются простота конструкции, высокий КПД привода и точное передаточное отношение., Недостатком этого метода является недопустимость переключений при быстром вращении колес и износ торцов зубьев. В станках широко применяют фрикционные муфты, которые обеспечивают плавность включения и возможность переключать скорость на ходу. Наиболь- ' шее распространение получили много- ' дисковые фрикционные муфты; их применяют в приводах главного движения, и подачи, особенно в автоматизирован- ' ных станках, где требуется быстрое пе- ' реключение скоростей от механизмов:, управления.

Особенно удобны для этой: цели электромагнитные муфты. С фрикционной муфтой нередко сблокирован: тормоз, который гасит инерцию выклю- . ченных механизмов. Конструкции ста- '. ночных фрикционных муфт разнообразны. Основные типы муфт нормализованы. Более длительное время без ком-: пенсации и износа могут работать элект- .

ромагнитные муфты Фрикционные муфты рассчитывают по методике, рассматриваемой в курсе «Детали маиинм... При оценке крутящего момента его ум- ', ножают на динамический коэффици-: ент К„учитывающий характер нагруз-'- ки в станке: при работе почти без уда- ':, ров (небольшие станки) К„=(,5; при . работе со слабыми ударами (станки: средних размеров) К;=),9; при ударах средней силы (строгальные станки) К„=2,4; при сильных ударах (тяжелые продольно-строгальные станки) К, = 2,8. ' ,''';:;Реверсивные механизмы, предназна- ':~(нные для изменения направления !вбашения, должны работать с мини'мальными потерями энергии, особенно (при частом реверскровании, затрачи!вать малое время на реверс при допустимых значениях инерционных на-:;грузок в приводе.

:: Реверсирование может быть осущест(влено электродвигателем, что упроща!)ет механическую часть станка и уп'.,равление процессом Если необходимо 1-::взменить направление движения лишь :части кинематической цепи станка, при::;:.)хеняют специальные механизмы ревер'са. При большой частоте реверса ре'.:~йерсирование электродвигателем недо,::пустимо. Реверсивные механизмы :;:.:;.(трензели) разнообразны по своей конструкции Для быстровращающихся ",валов обычно применяют фрикционные :муфты.

С точки зрения затраты «иергии на :реверсирование более целесообразно ', вначале осуществить процесс тормо':~кения, т. е. довести скорость ведомо:::го вала до нуля, и лишь затем осуществить его разгон до необходимой ' скорости )' Потерю энергии при реверсироваиии "можно характеризовать работой тре'; ния А, (работа буксования), которая, .:;,в свою очередь, зависит от нагрузок, (лдействующих на ведущем и ведомом : валах, и от сил инерции.

Если прибли :-':::женно считать, что скорость ведущего , вала сохраняется постоянной: «х.=сопэК - И включение муфты производится на ; холостом ходу, т. е. без рабочей на.':: грузки, то будет преодолеваться инер- ~'",ция включаемой части кииематической , цепи и А, = l„(ыг —.с«)', где ӄ— - при 1 п ;;: веденный момент инерции вращающих;-'ся масс включаемого вала; ы, — - уг:" ловая скорость ведомого вала до ~: включения муфты.

Пусть, например„необходимо измег~-:,, нить скорость вала на обратную той же величины, т. е. «м=- — ыь При непо;;.:;: средственном реверсировании вала 2 (ы~ — «х) -.-2)пщ1. (62) При торможении вала, а затем раз"" гоне до скорости Ат --- ~ г ы~ 4 — 2 ~п<«з . 1пы~ (63) ) х з Таки«1 образом, потеря энергии за весь период реверсирования ао втором случае вдвое меньше. Появление высокомомеитиых регулируемых электродвигателей вытесняет в настоящее время применение фрикпионных вариаторов. Ьесступенчатое регулирование скоростей поступательного движения в приводах подачи осуществляют с помощью гидропривода (см.

гл. 25). $ 3. Механизмы обеспечення точности обработки В станках применяют специальные механизмы, предназначенные для обеспечения требуемой точности обработки и сохранения этой точности в течение длительного времени. К ним относятся коррекционные механизмы, механизмы отсчета, механизмы закрепления столов и бабок на время обработки, механизмы регулирования и компенсапии износа и другие.

Отсчетиые механизмы обеспечивают с заданной точностью необходимое взаимное положение элементов станка несущих инструмент и заготовку суппортов, столов, шпиндельных бабок и др. Наиболее распространенным отсчетным устройством на механической основе является ходовой винт, снабженный лимбом и нониусом.

Зная шаг винта по числу его оборотов и числу делений лимба, можно определить линейное перемещение суппорта или стола В данном случае ходовой винт выполняет две функции — он служит и механизмом, преобразующим вращательное движение в поступательное, а также и механизмом отсчета. Поэтому его деформация и износ влияют на точность отсчета. Лля разделения функций перемещения и отсчета применяют электромеханические, оптические и другие бескоитактные отсчетные устройства. Оптическое отсчетное устройство продольного хода стола координатнорасточного станка мод.

2Л450 приведено иа рис. ВП, а Го столом соединена Рвс ЭО. Схсвв овтввссво. со овс ~ствого устройство !о) воогвввзтво Пвстов- ' восо ставка воа 2двЬП .' в $лввлы. Йьосв%воусвмс, вв в яв« (О) точная стеклянная шкала 2 (продольный масштаб) с 1000 делениями через каждый миллиметр. Шкалу подсвечинают осветителем 7. Ее изображение через объектив 3 призмы 4, плоско- параллельную пластинку 5 и линзу б проепируется с увеличением иа матовый экран 8. Для опенки сотых долей миллиметра в плоскости экрана имеется шкала 77 (рис.

90, б) со 100 делениями. ,((ля получения отсчета с точностью до О,ОО! мм на экране имеетсн дополнительная шкала /2 (рис. 90, б) которую можно смещать маховиком 9. В устройстве имеются также коррекпионная линейка 7 и маховичок !О приведения отсчета к нулю перемещением призмы 4.

На рис. 90, б показан пример отсчета, когда показания шкал соответствуют !34 установленному размеру 73, 245 мм. ' При применении механизмов отсчета, в автоматизированных станках они .' должны быть приспособлены не тотько ' длн регистрации величины данного: перемещения, но и для подачи сигнала ' в систему управления. Наиболее удобны для этого датчики, преобразующие линейное перемещение в электрический: сигнал: потенпиометры, индуктивные ' и фотоэлектрические. Последние явля- ' ются дальнейшим развитием оптических: систем, Механизмы для обеспечения точности положения и движения рабочих органов станков включают механизмы коррекпии, зажима столов и траверс,, точной фиксации и др.

Основная . идея этих устройств заключается в том, что измеряют ошибки данного меха- ."'.;-Ф~к Э! Схема чехаиьхих хоррекаии ~ хамр ':.Зми хиитфеяоиегяьи .,:ннзма перемещения, а затем специаль';;: ный механизм коррекции исправляет ;"='' данные ошибки. Для ходовых винтов .!:--,корректирующий механизм представ" ляет собой линейку, расположенную ,::.

вдоль станка, профиль которой учитывает ошибки в н!аге винта. Поворотом ;: винта или гайки на небольшой угол .",:.столу или суппорту сообщается такое !,'.дополнительное осевое перемещение, ';: чтобы в сумме с перемещением от винта ',; суппорт получал ход, соответствующий ъ идеальному ходовому винту. Схема механизма коррекции, в ко';:.:.тором использовано лазерное устрой- ~.,',ство для оценки точности перемещения стола прецизионного станка, приведена ": на рис. 9!.

Вращение шпинделя с ,' деталью 7 и перемещение стола 3 с помощью ходового винта 2 должны г.. осуществляться с соблюдением точного ~. передаточного отношения. Блок б срав- ~~: нения и переработки информации по- ~...лучает сигналы от углового измерительного преобразователи 5 и лазерно':;,':.го интерферометра 9.

Последний, используя отражатель 8, помещенный на движущемся столе, с высокой точ!;:,постыл определяет положение стола в любой момент времени. При отклонениях от требуемого передаточного !,: отношения блок б подает команду иа механизм корректирования, который ::.' через шаговый электродвигатель 4 ::;:: крмандует дополнительным поворотом гайки 1 иа небольшой угол, что вносит необходимую поправку в движение стол а Столы, траверсы, шпиндельные баб- кн, которые должны быть неподвижными в процессе обработки, необходимо закреплять на направляющих после их перемещения. Для этого применяются специальные механизмы зажима подвижных элементов станка, которые обеспечивают более высокую контактную жесткость подвижных стыков и виброустойчивость системы.

В станках с программным управлением включение механизмов зажима происходит автоматически и обеспечивает точное положение рабочего органа. Расчет механизмов зажима столов и траверс следует производить из условия, что сила зажима должна обеспечить неподвижное положение механизмов при обработке. Прижимные поверхности механизма должны быть расположены так, чтобы сила зажима не искажала его положения, ие приводила к перекосу.

Характеристики

Список файлов книги