Ряды частот вращения шпинделя, двойных ходов и подач в станках

Назначение и типы приводов.

Привод - устройство сообщающее движение рабочим органам станка. Привод может иметь один или несколько двигателей.

В зависимости от вида передаваемого движения различают приводы главного движения, движения подач, вспомогательных движений и т. д.

В зависимости от способа переключения скоростей приводы делятся на ступенчатые и бесступенчатые.

Ступенчатые позволяют устанавливать ограниченные числа скоростей в заданных пределах.

Бесступенчатые позволяют плавно устанавливать числа скоростей в заданных пределах.

В зависимости от способа передачи движения приводы делятся на следующие виды.

1 Электропривод - состоит из двигателя и элемента пускорегулирующей аппаратуры.

2 Электромеханический привод состоит из двигателя и механических связей.

3 Гидропривод состоит из двигателя и элемента обеспечивающего движение при помощи рабочей жидкости.

4 Пневмопривод состоит из двигателя и элементов обеспечивающих движение при помощи сжатого воздуха.

5 Комбинированный привод состоит из сочетания выше перечисленных приводов.

Для получения наивыгоднейших условий при обработке заготовок из различных материалов инструментами с различными режущими свойствами станки должны обеспечивать изменение скоростей резания от V_min до V_max. Так как обрабатываемые заготовки или устанавливаемые на станке инструменты могут иметь диаметры в пределах от d_min до d_mах, необходимо иметь возможность устанавливать различную частоту вращения шпинделя в пределах от n_min до n_max

Отношение максимальной частоты вращения шпинделя станка к минимальной называют диапазоном регулирования частоты вращения шпинделя:

Диапазон регулирования шпинделя характеризует эксплуатационные возможности станка. В указанных пределах можно получить любое значение n, если иметь механизм бесступенчатого регулирования скорости главного движения. В этом случае можно установить частоту вращения, соответствующую выбранной наивыгоднейшей скорости резания при заданном диаметре. Однако бесступенчатые приводы применяются не так широко, как приводы со ступенчатым рядом частот вращения. В этом случае вместо частоты вращения, точно соответствующей наивыгоднейшей скорости резания при данном диаметре, приходится брать ближайшую меньшую частоту. Этой действительной частоте n_д будет
соответствовать действительная скорость резания , которая меньше расчетной на величину V - V_д. Относительная потеря скорости резания при переходе с одной частоты вращения к ближайшей меньшей.

Наиболее рациональным для применения в станкостроении является геометрический ряд, в котором каждая последующая частота отличается от предыдущей в φ раз (где φ- знаменатель ряда).

Геометрический ряд частот вращения шпинделя будет иметь вид:

n₁ = n_min

n₂ = n₁∙ φ

n₃ = n₂ ∙φ

n₄ = n₁∙ φ

n_Z = n_Z-1∙ φ = n₁∙ φ_Z-1

Приняв n_Z = n_max получим n_Z = n_Z-1∙ φ = nmin∙ φ_Z-1, откуда

где Z - число ступеней ряда.

Знаменатель геометрического ряда имеет стандартные значения: φ = 1,06; 1,12;1,26; 1,41; 1,58; 1,78; 2.

У станков с возвратно-поступательным главным движением (строгальные, долбежные, протяжные) вместо частоты вращения шпинделя определяют числа двойных ходов в минуту. Для этих станков используются те же значения φ и рядов чисел двойных ходов, что и для станков с главным вращательным движением.

Значения подач также располагаются по геометрическому ряду. Значения знаменателя ряда подач и величины подач берут из действующей нормали станкостроения.

Отношение максимальной подачи S mах к минимальной S min называют диапазоном регулирования подач.