Характеристика механизмов бесступенчатого регулирования скоростей и подач

ступенчатым – скорость V и подача S изменяются скачками, по какому либо закону (для изменения скорости и подачи необходимо останавливать станок)

бесступенчатое – внутри заданного диапазона можно установить любую скорость V или подачу S, (изменение происходит плавно без скачков, регулирование может производиться во время работы станка без его остановки; остановка необходима для смены диапазона скорости).

Позволяет в определенном диапазоне устанавливать любые значения частоты вращения (скорости или подач). При этом нет потери скорости, и режущая способность инструмента используется в полной мере, поэтому повышается производительность.

Изменение режимов обработки можно производить на ходу станка. Станки с таким регулированием легче поддаются автоматизации.

Бесступенчатое регулирование можно осуществлять: электрическими, механическими и гидравлическими средствами.

1. Электрические средства: в тяжелых станках применяют двигатели постоянного тока с шунтовым регулированием. Однако у них мал диапазон регулирования. Поэтому для увеличения диапазона регулирования применяют двигатели постоянного тока с электромеханическим усилителем (ЭМУ).

В станках средней мощности применяются двигатели с тиристорным управлением.

2. Гидравлические средства:

Применяются для регулирования как вращательного, так и поступательного главного движения. Скорость гидродвигателя зависит от площади поршня гидроцилиндра и расхода рабочей жидкости:

скорость, F – площадь, Q – расход жидкости.

Плюсы:

-Большой диапазон регулирования.

-Возможность передачи больших усилий.

-Плавное и быстрое реверсирование.

-Удобство дистанционного регулирования.

Недостатки:

-Зависимость вязкости жидкости от температуры.

-Неизбежные утечки жидкости, грязь, недостаточная надежность системы.

3. Механические средства:

3.1. Конусно-шкивный механизм.

Перемещая ремень влево и вправо можно изменить скорость вращения.

Желательно иметь одинаковые углы конусов.

Крутящий момент ограничен из-за проскальзывания ремня.

Конусы связаны ремнем, который может перемещаться в осевом направлении, меняя диаметр контакта с шкивами.

ί р.п. ; - коэффициент проскальзывания.

Повышающая передача (ί >1) приводит к уменьшению крутящего момента.

Понижающая передача (ί <1) приводит к увеличению крутящего момента.

В основном передачи делают понижающие от входного вала к шпинделю.

ί

3.2. Фрикционные передачи с передвижным роликом.

Перемещая ролик, изменяем числа оборотов второго вала.

Передается ограниченный крутящий момент.

3.3. Вариаторы (диапазон вариатора R, невелик от 3 до 6).

Их применение выгодно тем, что они автономны.

Поэтому применяют комбинированные приводы, в которых есть вариатор и простая коробка скоростей.

3.3.1. Передача с раздвижными шкивами.

Maксимальный диапазон регулирования может быть R=5 (от i=0.5 до i=2.5).

Применяются в станке 1К620 и их диапазон регулирования равен 4 (min ί=0. 5; max ί=2).

3.3.2 Торовый вариатор.

Иногда применяются встроенные вариаторы.

Имеются два торовых барабана, с которыми контактируют диски, поворачивающиеся синхронно.

Станок 1М620 (диапазон R=4). ί max=2; ί min=0.5.