Основные понятия. Снятие кинематической схемы станка

Снятие кинематической схемы станка

Цель работы

1. Ознакомиться с внутренним устройством и компоновкой узлов и механизмов станка.

2. Научиться самостоятельно разбираться в назначении механизмов и определять их взаимосвязь при работе станка.

3. Получить практические навыки составления кинематических схем станков, пользуясь принятыми условными обозначениями элементов этих схем, и составления уравнений кинематического баланса его кинематических цепей.

4. Научиться производить необходимые замеры.

Содержание работы

1. Внимательно ознакомиться и изучить устройство, расположение, назначение и взаимодействие механизмов станка.

2. Составить кинематическую схему станка.

3. Обозначить на схеме величины параметров звеньев кинематических цепей станка.

4. Написать уравнения кинематических цепей станка.

Основные понятия

Кинематическая цепь – это совокупность ряда передач – зубчатых, винтовых, реечных, ременных, храповых и других, осуществляющих передачу движений от начального звена к конечному, например, от электродвигателя к шпинделю (условные обозначения передаточных пар и механизмов металлорежущих станков по
ГОСТ 2.770–68 приведены в приложении 2).

Рис. 1. Винторезная цепь токарного станка

Уравнение кинематического баланса – это зависимость движения одного конечного звена кинематической цепи oт другого, например, шпинделя (заготовки) и суппорта (резца).

Для винторезной цепи (рис. 1) уравнение кинематического баланса (кратко – уравнение баланса) можно записать так:

,

где i_х – передаточное, отношение органа настройки, например, гитары сменных колес; t _хв – шаг ходового винта; t_н – шаг нарезаемой резьбы.

Сокращенная запись уравнения баланса: 1 об.шп. → t_н.

Кинематическая схема станка – его условное изображение совокупности его кинематических цепей в одной плоскости (плоскости чертежа). Назначение кинематической схемы станка – дать полное представление о том, как передается движение к исполнительным механизмам. Передачи и механизмы в схемах показывают наглядным контуром, напоминающим форму действующих устройств (прил. 2).

На кинематической схеме приводят данные, по которым настраивают станок – мощность и частоту вращения ротора электродвигателей, диаметры шкивов, числа зубьев зубчатых колес, модуль рейки, число заходов червяков, число заходов и шаг ходовых винтов.

В приложении 1 представлена кинематическая схема токарно-винторезного станка мод. 16K20 с проставленными числами зубьев зубчатых колес, диаметрами шкивов и другими данными.

Рассмотрим примеры составления уравнений баланса кинематических цепей станка.

1. Цепь главного движения (с перебором, реверсивная муфта включена влево). Конечные звенья цепи: электродвигатель М – шпиндель (вал У1 ); конечные перемещения: n_дв → n_шп.

Уравнение баланса (для положения, показанного на рисунке прил.1)

,

где n_шп –частота вращения шпинделя, об/мин.

2. Винторезная цепь при нарезании специальных резьб или повышенной точности (муфты M₁ в М₂ включены, коробка подач отключена). Конечные звенья цепи: шпиндель – суппорт; конечные перемещения: 1 об.шп. → t_н.

Уравнение баланса (блок Б₅ в правом положении)

,

где а, в, с, d –числа зубьев сменных колес гитары; t _хв – шаг ходового винта; t_н – шаг нарезаемой резьбы.

3. Цепь продольной подачи (муфты M₁ и М₂ выключены, а муфты M₃, М₄, и M₀ включены). Конечные звенья цепи: шпиндель – суппорт, конечные перемещения: 1 об.шп. → S_пр.

Уравнение баланса (блок Б₅ в правом положении)

где а, в, с, d – числа зубьев сменных колес гитары; S_пр – продольная подача, мм/об; m – модуль рейки, m =3 мм.

4. Цепь поперечной подачи (муфты M₁ и М₂ выключены, а муфты M₃, М₄, и M₀ включены). Конечные звенья цепи: шпиндель – поперечный суппорт; конечные перемещения: 1 об.шп. → S_поп.

Уравнение баланса (блок Б₅ в правом положении)

где t _хв – шаг ходового винта поперечной подачи (t _хв = 5 мм); S_поп – поперечная подача, мм/об.