Мещерякова В.Б. 2015 Металлорежущие станки с ЧПУ (849655), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Эти требования предъявляются в первую очередь кШВП и опорам ходового винта.Исходя из этих требований в приводах подач станков с ЧПУ применяются ШВП с предварительным натягом. Гайка в ШВП даннойконструкции состоит из двух полугаек. При первом варианте полугайки взаимно разворачиваются на ходовом винте до устранениязазоров и создания необходимого предварительного натяга. Послеэтого полугайки скрепляются.
При втором и третьем вариантах полугайки взаимно разводятся или стягиваются в осевом направлениина ходовом винте. Предварительный натяг в ШВП в этом случаеопределяется толщиной регулировочной шайбы.Указанные варианты устранения зазоров и создания предварительного натяга реализуются и применяются по-разному. Наиболеешироко применяется первый вариант создания и регулированияпредварительного натяга в ШВП.На рис. 3.14 показаны разные конструктивные решения созданияпредварительного натяга по первому варианту.В конструкции ШВП, показанной на рис 3.14, а, полугайки 2 и 4имеют на фланцах зубья, которыми они входят в зацепление сзубьями в общем корпусе 3 гайки. Количество зубьев в левой и правой полугайках 2 и 4 отличается на один зуб (например, Z1 == 108 зубьев, а Z2 = 109 зубьев).
Для создания и регулирования предварительного натяга в данной ШВП необходимо повернуть одну или652 3 41231а)1в)23б)Рис. 3.14. Конструкции ШВП с разными способами создания предварительногонатяга:а — взаимным поворотом полугаек, имеющих разное число зубьев на фланце;б — поворотом одной полугайки; в — разворотом полугаек специальным блокомзубчатых колесобе полугайки на соответствующее количество зубьев, предварительно свинтив их с ходового винта 1 и вынув полугайки из зацепления в общем корпусе.На рис. 3.15 показан этот процесс регулирования. На конец ходового винта 1 надевается втулка 5, имеющая наружный диаметр, равный внутреннему диаметру винтовой канавки ходового винта 1.Гайка 4 свинчивается на эту втулку, после чего полугайки 2 и 3 могутбыть вынуты из зацепления с корпусом 4 и повернуты на определенное количество зубьев.
После этого обе полугайки вставляютсяобратно в корпус 4 и навинчиваются на ходовой винт, имея уже другой предварительный натяг.Например, при повороте левой полугайки, имеющей Z1 = 108 зубьев, на один зуб получаем при шаге резьбы на ходовом винте6642351Рис. 3.15. Схема регулирования предварительного натяга в ШВПР = 10 мм осевое смещение этой полугайки на величину11l = 108⋅ P = 108⋅10 мм = 0, 0926 мм и соответствующее увеличение предварительного натяга.
Для более тонкой регулировки необходимовынуть из корпуса 3 обе полугайки 2 и 4 (см. рис. 3.14, а и рис. 3.15.)и повернуть их в одну и ту же сторону каждую на один зуб. В результате получаем осевое смещение этих полугаек (сближение) на вели11− 109) ⋅ P = 0, 00085 мм, где Р — шаг ходового винта, равныйчину l = (10810 мм.В конструкции ШВП, показанной на рис. 3.14, б, регулированиепредварительного натяга производится поворотом полугайки 1 относительно жестко закрепленной полугайки 2.
Этот поворот производится сегментом 3, который имеет на внутреннем венце, например, 93 зуба, а на наружном — 92 зуба. Перестановка сегмента 3 наодин зуб относительно полугайки 1 приводит к ее минимальномуосевому смещению относительно полугайки 2. Перед регулировкойкорпус с полугайками необходимо свинтить на цилиндрическуючасть втулки 5 (см. рис. 3.15).Аналогичный вышеописанному способ регулировки использованв конструкции ШВП на рис. 3.14, в, где разворот полугаек 1 и 3 производится специальным блоком зубчатых колес 2, имеющих такжеразное количество зубьев.Важное значение для эффективной работы привода подачи имеютприменяемые опоры ходового винта.
На рис. 3.16 показаны две основные конструкции применяемых опор для ходовых винтов. В первой конструкции (рис. 3.16, а) осевую нагрузку воспринимает толькоодна левая опора с комплектом упорных роликовых и игольчатыхрадиальных подшипников. В этой конструкции возможно осевоесмещение ходового винта, например, из-за температурных деформа67231а)б)Рис. 3.16.
Схемы комбинаций возможных опор ходового винтаций вправо, где второй опорой является плавающий радиальныйшарикоподшипник.Во второй конструкции (рис. 3.16, б) осевую силу на ходовомвинте воспринимают обе опоры, где установлены комплекты упорных роликовых и игольчатые радиальные подшипники. При применении этой конструкции ходовой винт предварительно растягивается, а в процессе работы из-за температурных деформаций он приходит в нормальное состояние.При применении в системах обратной связи круговых ИП ониустанавливаются либо в самом электродвигателе, либо на другомконце ходового винта, соединяясь с ним специальной муфтой, обеспечивающей высокую крутильную жесткость.Дальнейшим развитием конструкции приводов подач станков сЧПУ является применение в них в качестве приводов подач линейных электродвигателей, обеспечивающих скорости перемещенийрабочих органов станка до 70 м/мин и выше.В качестве примера на рис.
3.17 показана схема линейного трехфазного синхронного электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов модели 1FN фирмы Siemens (ФРГ).68Данные электродвигатели состоят из первичной 1 и вторичной 2частей.Первичная часть имеет фиксированные размеры, вторичная частьсостоит из отдельных частей (сегментов) в зависимости от величинырабочего хода.Первичная часть заключена в цельнометаллический кожух из нержавеющей стали, что обеспечивает ей высокую механическую жесткость и невосприимчивость к загрязнениям, а также высокую стойкость к агрессивным жидкостям.Возникающее практически только в первичной части тепло отводится через встроенный водяной радиатор.Благодаря большому воздушному зазору между первичной и вторичной частями снижаются требования к подготовке монтажныхповерхностей.
При этом монтажный допуск для воздушного зазорасоставляет плюс-минус 0,3 мм.К числу основных преимуществ линейных приводов относитсявысокое качество их регулирования, в частности малая инерционность и высокая точность позиционирования при высоких скоростяхперемещений и ускорениях. Исключение передаточных элементов ввиде ходового винта и гайки делает линейные приводы фактическинеизнашиваемыми, беззазорными при реверсе, более простыми вмонтаже и обладающими более высокой статической и динамической жесткостью.Основными недостатками линейных двигателей является избыточный нагрев и, как следствие, возникновение температурных деформаций станка, а также образование паразитных магнитных по-51324Рис.
3.17. Схема линейного электродвигателя:1 — первичная часть; 2 — вторичная часть; 3 — ИП системы обратной связи;4 — направляющие; 5 — силовые кабели69лей, усложнение отвода стружки и пока высокая стоимость такогопривода.На многих многоцелевых станках с ЧПУ с вертикальной и, особенно, с горизонтальной компоновкой шпинделя применяются поворотные столы (см. рис. 2.8). А на некоторых станках кроме одногоповоротного стола 1 применяется дополнительно второй качающийся стол 2, позволяющий производить кроме поворота заготовки и ее наклон для обработки наклонных отверстий, плоскостейи других поверхностей (рис.
3.18).Такие типы столов фирма, как правило, разрабатывает самостоятельно совместно со всей конструкцией станка.Наряду с этим, в настоящее время ряд специализированных фирмразрабатывают и изготавливают разные типоразмеры таких столов,которые могут быть установлены как на разрабатываемый, так и наимеющийся станок с ЧПУ.В качестве привода таких столов чаще всего используется регулируемый электродвигатель в комплекте с червячным редуктором 3,к которому в этом случае предъявляются высокие требования по точности поворота червячного колеса со столом.В настоящее время проводится работа по упрощению конструкции этого привода на основе применения моментных электродвигателей, встраиваемых непосредственно в конструкцию стола.В качестве примера на рис. 3.19 показан общий вид такого электродвигателя модели 1FW6 фирмы Siemens (ФРГ).Он представляет собой трехфазный синхронный электродвигатель переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов сротором 1 с большим количеством полюсов и статором 2.
ЭД имеетводяное охлаждение.213Рис. 3.18. Комплект из поворотного и наклонного столов7012Рис. 3.19. Схема моментногоэлектродвигателя дляповоротных столов:1 — ротор; 2 — статорДля полного комплекта при установке в конструкцию стола необходимы опорные подшипники и измерительные преобразователиугловых перемещений.3.4. НАПРАВЛЯЮЩИЕ, ИХ ВИДЫ, КОНСТРУКТИВНЫЕОСОБЕННОСТИНаправляющие станка с ЧПУ являются опорами его подвижных рабочих органов. Они обеспечивают требуемое взаимноерасположение рабочих органов, возможность их относительных перемещений, правильность траектории их движения и точность перестановки, а также восприятие внешних сил резания и сил тяжести.Направляющие обеспечивают только одну степень свободы перемещений соответствующего рабочего органа станка. Исключениедругих степеней свободы достигается соответствующим расположением поверхностей направляющих или путем силового замыкания(действием сил тяжести, планками, подпружиненными роликамии др.).К направляющим станков с ЧПУ предъявляются следующие основные требования:• обеспечение точности относительного движения рабочих органов;• высокая точностная надежность (сохранение заданной точности в течение установленного периода эксплуатации станка);• обеспечение заданной несущей нагрузочной способности;• малые силы трения и, соответственно, малый износ;• высокая статическая и динамическая жесткость;71• обеспечение равномерного движения, особенно на малых скоростях;• возможность регулировки зазора-натяга;• простота конструкции и изготовления, возможность применения нормализованных элементов направляющих.В станках с ЧПУ применяются направляющие скольжения, качения и комбинированные направляющие.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
