Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (862475), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Например, в токарных автоматах для обеспечения заданной скоростирезания при сверлении отверстия малого диаметра заготовку вращают в одном направлении, а сверло-в другом (см. рис.1.2, м).В этом случае скорость резания определится по формуле= 10-3 пdев (пев + nзаг),мм; пев, nзаг частота вращения сверла и заготовкиVгде dсв-диаметр сверла,соответственно, мин-'Когда необходимо обеспечить невысокую скорость резания, напримерпри нарезании резьбы на токарных автоматах методом обгона (см.
рис.1.2,н),частота вращения плашки должна быть больше, чем у заготовки, и скоростьрезания рассчитывают следующим образом:vгдеdp -= 10-31tdp(nпл - nзаг),диаметр нарезаемой резьбы, мм; nпл, nзаг-частота вращения плашки и заготовки соответственно, мин-'Для показанных на рис.1.2,н направлений вращения будет нарезана левая резьба. Для нарезания правой резьбы заготовка и плашка должны вращаться в противоположных направлениях. Отметим, что когда плашка нарежет резьбу и остановится, произойдет свертывание плашки с резьбы.Движение подачиDsпозволяет подвести под режущую кромку инструмента новые участки заготовки, тем самым обеспечить снятие стружки совсей обрабатываемой поверхности. Скорость подачи V s при лезвийной обработке задают в миллиметрах в минуту (мм/мин).Подачей S называется отношение расстояния, пройденного рассматриваемой точкой режущей кромки (или заготовки) вдоль траектории этой точки в1.2.Образование поверхностей при обработке на метщиюобрабатывающих станках13движении подачи, к числу циклов или долей цикла другого движения во время резания.
Под циклом движения понимается полный оборот, двойной ходили ход режущего инструмента (заготовки), а под долей цикла-например,угловой поворот на один зуб. В связи с этим существуют понятия подачи наодин зубSz, подачи на оборот So, подачи на ход Sx, подачи на двойной ход S2x.В зависимости от направления движения инструмента по отношению кобрабатываемой заготовке различают продольную Sпр (см.
рис.1.2, а, г, ж),рис. 1.2, в), верпоперечную Sпоп (см. рис.тикальнуюS01.2, 6, д, з), тангенциальную Sт(см.1.2, е, к), круговую Sкруг (см. рис. 1.2, ж-к),1.2, и) и осевую S0 c (см. рис. 1.2, м) подачи.(см. рис.ную Sрад (см. рис.радиальГлавное движение и движения подачи в совокупности называют основными движениями станка. В некоторых станках для получения заданнойконфигурации поверхности детали используют дополнительные движения,кинематически связанные с основными. К ним относятся движения деления,обката и дифференциальное.Движение деления реализуют для осуществления необходимого углового(или линейного) перемещения заготовки относительно инструмента.
Оно может быть непрерывным (например, в зубодолбежных, зубофрезерных, зубострогальных, затыловочных станках) и прерывистым (например, в делительных машинах при нарезании штрихов на линейке). Прерывистое движение осуществляют с помощью храпового колеса, мальтийского креста илиделительной головки.Движение обката-это согласованное движение между режущим инструментом и заготовкой, воспроизводящее при формообразовании определенную кинематическую пару (например, при зубодолблении между долбяком и заготовкой воспроизводится зацепление двух зубчатых колес).
Этодвижение необходимо для формообразования в зубообрабатывающих станках (зубофрезерных, зубострогальных, зубодолбежных, зубошлифовальных)при обработке цилиндрических и конических колес.Дифференциальное движение добавляется к какому-либо движению заготовки или инструмента. Для этого в кинематическую цепь вводятся суммирующие механизмы. Следует отметить, что суммировать можно толькооднородныедвижения:вращательноесвращательным,поступательноеспоступательным.
Дифференциальное движение необходимо в зубофрезерных, зубострогальных, зубошлифовальных, затыловочных и других станках.Рассмотренные движения участвуют в формообразовании обрабатываемойдетали. Однако на станке необходимо осуществлять и другие движения: подвести режущий инструмент к заготовке, отвести его после окончания обработки,зажать заготовку, снять ее, установить новую, переключить скорость или подачу, выключить станок. Такие движения называются вспомогательными, ониподготавливают процесс резания, но сами в нем не участвуют.
Вспомогательные движения осуществляют вручную или в автоматическом цикле. Автоматизация вспомогательных движений повышает производительность труда.141.Общие сведения и кинематика станков1.3. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ, ГИДРАВЛИЧЕСКИЕИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВЯЗИВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХВ машиностроении при вычерчивании различных кинематических схемиспользуют условные обозначения их элементов в соответствии с ГОСТ2.770-68*и ГОСТ2.721-74*.Условные графические обозначения насосов идвигателей (гидравлических и пневматических) на гидравлических и пневматических схемах выполняют по ГОСТ2.782- 68*и ГОСТ2.721- 74.Графические обозначения элементов гидравлических и пневматических сетей установлены ГОСТ2.780- 96,а распределительной и регулирующей гидравлической и пневматической аппаратурыГОСТ-2.
781- 96.В зависимости от назначения станка и принятой технологии обработкинеобходимо обеспечить согласование относительных перемещений инструмента и заготовки, которое осуществляется с помощью кинематических цепей. Совокупность этих цепей образует кинематическую схему станка. Посвоей структуре кинематические схемы одного и того же целевого назначения могут различаться.Структура кинематической цепи-это определенный порядок кинематических пар, входящих в нее. Структура зависит от назначения и скоростных параметров станка; характера начального и конечного движения звеньевцепи (вращение или линейное перемещение); действующих сил; общего передаточного отношения кинематической цепи, определяемого назначениемцепи и режимами обработки; условий регулирования передаточного отношения данной кинематической цепи; диапазона регулирования; конструктивныхфакторов (компоновки узлов, расположения главной оси станка) и технологических возможностей завода-изготовителя.Например, у двух зубодолбежных станков моделейная структура цепи круговых подач (станокботки зубчатых колес с модулем до85140и 5В12 различ5140, предназначенный дляобрамм, имеет в цепи круговых подач коробку подач, а станок 5В12 для обработки мелкомодульных зубчатых колес -табл.гитару).
Однако структурная схема у них будет одинаковая (рис.1.2).1.3,На схеме видно, что в цепи главного движения и в цепи круговыхподач имеются звенья настройки; станок работает по методу обката (показанагитара х), все кинематические цепи функционируют от одного электродвигателя, главное движение-возвратно-поступательное, так как имеется блокпреобразования вращения в возвратно-поступательное движение.
Таким образом, структурная схема дает представление о принципе работы станка, позволяет проектировать кинематическую схему и рассчитывать передаточныеотношения кинематических пар, числа зубчатых колес, мощность электродвигателя и частоту вращения его выходного вала.Структурные схемы станков с ЧПУ и с ручным управлением существенно отличаются одна от другой. В станках с ЧПУ используют электродвигатели с регулируемой частотой вращения выходного вала, которая изменяется1.3.Кинематические, гидравлические и электрические связи ...15RРис.
1.3. Структурная схема станка для обработки цишшдрических зубчатых колес долблениемТаблица 1.2Условные обозначения графических элементов структурных схемЭлемент структурной схемыКинематическая пара с постоя1rnым передаточным отношениемГитара в цепи главного движения, коробка скоростейГитара в цепи движений подачи, коробка подачГитара в цепи винторезного движенияОбозначение элементана схеме-0-<2>---<2>--<2>-Гитара в цепи движения обката-ф-Гитара в цепи движения деления~Гитара в цепи диффереIЩИального движения--<9---<D>-Гитара в цепи качания люлькиМеханизм преобразования вращательного движения в поступательноеМеханизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательноеМеханизм реверсаСуммирующий механизмЭлектродвигатель-m-~~-0-0-161.Общие сведения и кинематика станковв соответствии с программой, заложенной в устройстве ЧПУ.
На структурнойсхеме (рис.1.4)показаны электрические связи, с помощью которых от измерительных преобразователей-датчиков5, 1 О -информация поступает вустройство ЧПУ, где электрические сигналы преобразуются и в электронныхблоках сравнения сопоставляются с заданными программой управления параметрами (например, линейными перемещениями). При несовпадении ихзначений на электродвигатель через электрические связи от устройства ЧПУпоступает команда на изменение частоты вращения вала электродвигателя.УстройствоЧПУ1 -------------------------------------11'11-'11ht---- >C1t-----~+--~ 111•l263Ds87~~- - - --- - -- - - -- - -- - - - - --- - -- - - --- - -- - - - - - -- - - - - - - - - -- ~1710Рис.1.4.Структурная схема станка с ЧПУ:1 - электродвигатель главного движения; 2,8 - муфты;3, 4 - кинематические5 - круговой датчик; 6 - рабо9 - электродвигатель привода попары с постоянным передаточным отношением;чий орган (суппорт, стол);7-ходовой винт;дачи; 10 - линейный датчик(--- - электрические связи)Изготовление деталей различной сложности по форме зависит от числаодновременно управляемых координат системы ЧПУ, используемой в данном металлорежущем станке.
Например, на многоцелевом станке, предназначенном для обработки заготовок типа тел вращения, при 5-координатномуправлении можно вьmолнять не только обтачивание, но и изготовление зубчатого колеса, резьбофрезерование и сложные по форме лопатки турбин.1.4. ОСНОВЫ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ СТАНКОВ1.4.1.
Передаточные отношениякинематических парДля изменения частоты вращения от ведущего звена к ведомому применяют ременные, зубчатые и червячные передачи. Отношение частоты вращения ведомого пвд к частоте вращения ведущего п.щ звена называется передаточным отношением:1.4.17Основы кинематической настройки станковНа кинематических схемах проставляют геометрические характеристикикинематических пар, поэтому передаточные отношения выражают через геометрические характеристики их элементов.Ременную передачу (рис.1.5,а) применяют для передачи вращательногодвижения между удаленными один от другого валами.
Пусть ведущий шкивдиаметромимеет частоту вращения п 0 щd1частоту вращения nвд= п2 •=п 1 , а ведомый диаметром--Тогда с учетом коэффициента проскальзывания ~линейные скорости точек А 1 и А 2 будут связаны соотношением v 2а угловыеd2соответственно равны ffiвщ= 2v1 /d1 иffiвд= (1 - ~)v 1,= 2v2ld2.
Приэтом передаточное отношениеi=nвд = С.Овд = 2(l-~)v1/ d 2 =~(1-~).nвщс.о 0щ2v1 / d 1Коэффициент проскальзывания~ =стильных и синтетических ремней,тканевых клиновых и0,01 -0,010,015 -d2для плоских прорезиненных, текдля кожаных,0,2 -для кордодля кордошнуровых клиновых ремней.6а~~----- +Щ'·п2Ш-----~· п1Z2ZJвРис.а-г1.5. Передачи вращательного движения:ременная; б -Зубчатая передача (рис.зубчатая; в -1.5,червячная; г -цепнаяб) представляет собой механизм, который спомощью зубчатого зацепления передает и преобразует движение (без проскальзывания) с изменением угловых скоростей и моментов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
