Разделы сайта

Читаемое

Обновления Nov-2017

Промышленность Ижоры -->  Станки механосборочного производства 

1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

имеющей три исполнительных органа. Для обеспечения функциональной согласованности перемещений или скоростей иеполнитель-ных органов /, , llf достаточно двух функциональных кинематических цепей, например, /-5-2 и 2-5-3 или другого их сочетания. Внешняя кинематическая связь группы реализуется кинематической цепью 4-5.

Для изменения и регулирования параметров движения в станках используют специальные устройства, которые в общем случае называются органами настройки. Органы настройки таких параметров движения, как траектория, скорость и иногда путь, на структурных

а)

@~Е0---


Рис. 3.5. Структурные схемы кинематических групп:

а - сложной с двумя исполнительными органами; 6 - простой;

нсполннтельнымн органами

схемах обозначают знаком

в - сложной с тремя

с буквой i, а орган настройки

направления движения - знаком [О] Заштрихованная часть знака указывает на фактическое направление передачи дви-

жения через орган настройки. Органы астройки движения на исходную точку и в большинстве случаев на путь в структурных схемах не показывают, так как регулирование этих параметров обычно осуществляется вручную.

Органы настройки, регулирующие количественные характеристики движения, т. е. изменяющие скорость, направление, путь и исходную точку, всегда располагают во внешней связи кинематической группы (в цепи между источником движения и внутренней кинематической связью группы).

Органы настройки, регулирующие качественную характеристику движения, т. е. его траекторию, располагают только во внутренней

кинематической связи группы. Причем в простых кинематических группах, имеющих один исполнительный орган и обеспечивающих вращательное или прямолинейное движение, необходимость в органе настройки на траекторию отсутствует. Это связано с тем, что траектория движения в таких группах неизменна и обеспечивается характером соединения звеньев исполнительной кинематической пары, одним из которых является сам исполнительный орган.

Сложные кинематические группы всегда имеют органы настройки на траекторию. Таких органов может быть несколько, но не меньше числа внутренних кинематических цепей в группе. Например, если группа имеет две внутренние кинематические цепи, то органов настройки на траекторию должно быть, как минимум, два, т. е. по органу настройки на каждую внутреннюю кинематическую цепь.

§ 5. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА СТАНКОВ

Кинематическая структура станка представляет собой совокупность кинематических групп: Грунпы могут быть соединены между собой разными способами; их соединение зависит от многих факторов. Наибольшее влияние на соединение кинематических групй оказывают общность их исполнительных органов и источника движения, а также необходимость координации во времени создаваемых группами движений. Всякое соединение двух кинематических групп осуществляется специальными дополнительными устрой-, ствами, такими, как суммирующие механизмы, реверсы, муфты и т. д.

Главной и определяющей частью кинематической структуры любого станка является его формообразующая часть, составляющая общее число и характер групп формообразования, а также их кинематическое соединение. По этому признаку все многообразие кинематических структур металлорежущих станков можно разделить на три класса.

1. Класс элементарных структур Э, к которому относятся станки с кинематической структурой, содержащей только простые группы формообразования, т. е. группы, создающие движение Ф (В) и Ф. (П).

2; Класс сложных структур С, к которому относятся станки с кинематической структурой, содержащей только сложные группы формообразования, т. е. группы, создающие движения Ф (BiB,),

Ф (В3П4П5) и т. д.

3. Класс комбинированных структур К, к которому огносятся станки с кинематической структурой, содержащей одновременно и простые и сложные группы формообразования.

Каждый класс содержит определенное число типовых кинематических структур станков, которое можно условно записа:ть буквой с последующими двумя цифрами. Буква указывает на класс, первая цифра-на число формообразующих групп, вторая цифра,- на суммарное число простых вращательных и прямолинейных двиЗсений, составляющих все формообразующие движения станка. Например, запись К24 означает, что станок имеет комбинированную структуру, две группы формообразования с четырьмя простыми движениями.

2 П/р В. Э. Пуша 33



3.1. Кинематические структуры станков

Если учесть, что максимально возможное число групп формообразования в структуре станка равно трем, то можно составить таблицу типовых кинематических структур всех станков (табл. 3.1).

При составлении и анализе кинематической структуры станков следует четко представлять себе изделие в целом и те его поверхности, которые должны быть обработаны резанием. Это означает, что обработанную поверхность необходимо охарактеризовать как в поперечном, так и в продольном сечениях, т. е. установить соответствующие производящие линии, при относительном движении

которых может быть образована данная поверхность.

Необходимо также отчетливо представлять себе конструкцию режущего инструмента и форму его режущих кромок, а также относительное взаимное положение обрабатываемой заготовки и инструмента в процессе формообразования требуемой поверхности.

Анализ и сопоставление форм производящих линий и режущей кромки инструмента, а также учет специфики обработки (фрезерование, шлифование и т. д.) позволяли установить метод образования поверхности, а также количество, характер и состав движений формообразования, необходимых для реализации выбранного метода.

Устанавливая методы образования производящих линий, необходимо им€ть в виду следующее.

1. Если для обработки используют фасонный режущий инструмент (резец, фрезу, шлифовальный круг и т. д.), то первая образующая производящая линия получается методом копирования, вторая производящая линия (направляющая) методом следа или касания.

2. Если поверхность фрезеруют или шлифуют при относительном перемещении заготовки или инструмента, то хотя бы одна из производящих линий образуется методом касания.

В результате анализа схемы резания, расположения (Срабатываемых поверхностей и конструкции инструмента устанавливают потребность в движениях деления и врезания, н если они не{хо-димы, то определяют их характер. После того как определены все движения формо{разования, деления и врезания, которьш определяют кинематику станка в основном, можно приступать к составлению и анализу структур кинематических групп, {еспечивающих эти движения.

Класс структуры

Структура станка при числе групп формообразования

. 1 . 1 3

Элеменгар ный

Сложный

С12 С13 С14

С24 (С25)

(С36) (С37)

Комйини-ротанный

К23 К24

K2S (К26)

К34 (К35) (К36) (К37)

Примечание. В скобках указаны структуры станков, которые редко встречаются в станкостроении.

Составление и анализ структур кинематических групп станка проводят последовательно от одной к другой в следующем порядке.

1. Устанавливают число исполнительных органов; как правило, оно соответствует числу простых движений, образующих исполнительное движение.

2. Определяют внутреннюю кинематическую связь группы; для простых групп - это связь между звеньями кинематической исполнительной пары, а для сложной группы - функциональные цепи (цепь) между исполнительными органами.

3. Определяют источник движения и внешнюю кинематическую связь группы.

4. Устанавливают число и расположение органов настройки параметров движения.

Примечания: 1. Иногда исполнительные органы могут одновременно принадлежать двум или более кинематическим группам.

2. Нередко один н тот же источник движения принадлежит нескольким или псем кинематическим группам.

§ 6. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА СТАНКОВ

Под кинематической настройкой станка понимают настройку его цепей, обеспечивающую требуемые скорости движений исполнцтельных органов станка, а также, при необходимости, условия кинематического согласования перемещений или скоростей исполнительных органов между собой. Цель таких согласований - образование поверхности с заданными формой, рзмерами, точностью и шероховатостью. Кинематическая настройка является составной частью наладки станка.

В большинстве металлорежущих станков с механическими связями для настройки кинематических цепей применяют органы кинематической настройки в виде гитар сменных зубчатых колес, а также ременных передач, вариаторов, регулируемых электродвигателей, коробок скоростей и подач, характеристикой которых является общее передаточное отношение i органа.

Значение передаточного отношения органа настройки определяют по формуле настройки и затем реализуют в гитарах сменных зубчатых колес подбором и установкой соответствующих колес в гитаре, а в коробках скоростей и подач - зацеплением соответствующих зубчатых колес.

Для вывода формулы настройки любого органа кинематической настройки необходимо по кинематической схеме станка наметить такую цепь передач, в которой расположен данный орган и известны перемещения или скорости конечных звеньев этой цепи, связанные функциональной или требуемой зависимостью. Желательно, чт{ы такая цепь передач, называемая в дальнейшем цепью согласования, включала в себя только один орган настройки, для которого выводят формулу.

Для выбранной цепи согласования составляют условие кинематического согласования перемещений ее конечных звеньев, совер-




Рис. 3.6. Схема расположения и относительных движений обрабатываемого зубчатого колеса и шлифовального круга в процессе формообразования

шающихся В течение определенного промежутка времени, или их скоростей. Эти перемещения могут быть угловыми, линейно-угловыми и линейными. С учетом условия согласования перемещений или скоростей составляют уравнение кинематического баланса цепи согласования, . в котором неизвестным является передаточное отношение i органа настройки. При этом следует учитывать, что при совпадении порядка записи с направлением передачи движения через орган настройки символ i записывают в числитель; при отсутствии этого условия - в знаменатель. Уравнение баланса можно записывать от любого конца цепи согласования. Решение уравнения баланса относительно передаточного отношения органа настройки представляет собой формулу настройки.

В общем виде формула настройки показывает зависимость передаточного отношения органа настройки от переменных параметров условия кинематического согласования перемещений конечных звеньев цепи согласования и ее постоянной, т. е. t = / (С, переменные параметры условия согласования), где / - передаточное отношение органа настройки; С - постоянная цепи согласования, зависящая от передаточных отношений ее промежуточных передач и постоянных параметров условия согласования перемещений.

Рассмотрим методику анализа кинематической структуры станка и его кинематическую настройку на примере зубошлифовального станка для обработки прямозубых цилиндрических колес.

На данном стайке производится шлифование боковых поверхностей зубьев прямозубых цилиндрических колес дисковым обкатным кругом. В процессе формообразования оси обрабатываемого колеса и шлифовального круга взаимно перпендикулярны (рис. 3.6). Боковые поверхности зубьев обрабатываемого колеса в поперечном сечении характеризуются эвольвентой, а в продольном - прямой линией.

Для формирования боковой поверхности зубьев колеса в продольном направлении используют метод касания, который в данном случае реализуется двумя движениями формообразования - вращением шлифовального круга Ф (Bj) и возвратно-поступательным движением ползуна (Яг) вдоль зуба колеса.

Профиль шлифовального круга имеет очертание профиля зуба прямозубой рейки, поэтому боковая поверхность зубьев колеса в поперечном направлении образуется методом обката, для чего необходимо одно сложное движение качения (ПВ). Так как

шлифовальный круг имеет вид диска, шлифование боковых поверхностей зубьев колеса ведется последовательно от одной впадины к другой. Поэтому в станке должно быть движение деления Д (В), реализуемое поворотом колеса на определенный угол.

Таким образом, кинематическая структура анализируемого станка должна содержать три группы формообразования и одну группу деления, причем три из них простые и одна - сложная.


®

Рис. 3.7. Кинематическая схема станка для шлифования дисковым кругом прямозубых цилиндрических колес

Теперь следует проанализировать структуру каждой кинематиче. ской группы станка в отдельности (рис. 3.7).

Группа движения (Bi). Исполнительным органом группы является шпиндель шлифовального круга. Внутренняя кинематическая связь группы осуществляется через связь вращательной кинематической пары, подвижным звеном которой является шпиндель круга, а неподвижным - опоры шпинделя. Внешняя кинематическая связь группы состоит из ременной передачи di/d, соединяющей источник движения Mi (электродвигатель) со шпинделем шлифовального круга. Группа обеспечивает вращательное движение с замкнутой траекторией, которое теоретически можно настраивать лишь по двум параметрам - скорости и направлению. Однако практической



1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка