3.3 Кінематика верстата

Кінематична схема верстата представлена на рис. 3.2.

3.3.1 Ланцюг головного руху Рух від двошвидкісного електродвигуна Д₁ (N₁ = 1/1,7 кВт; n₁ = 1000/3000 об/хв.) через варіатор з широким клиновим пасом (передатне відношення i_v), клинопасову передачу Ø112/Ø112 надходить на центральний вал, далі – через конічну передачу 24/304 та циліндричну 26/78 – передається на шпиндель фрези.

.

Швидкість обертання фрези настроюють шляхом переміщення конусів варіатора і_v.

3.3.2 Ланцюг поділу здійснює зв’язок між обертанням шпинделя інструмента та обертанням столу з заготовкою. Кінематичний ланцюг зв’язує між собою обертання круглого столу верстата з обертанням фрези. Структура кінематичного ланцюга: шпиндель фрези  циліндрична передача 78/26  конічна передача 30/24  циліндричні передачі  диференціал (рух передається між центральними колесами, і_диф = 1)  конічна передача 28/28  циліндрична передача 42/42  конічна передача 28/28  гітара поділу і_х  черв’ячна передача 1/60  стіл верстата.

Розрахункові переміщення ланцюга поділу:

1 Об. Фрези  об. Столу

Рисунок 3.2 – Кінематична схема верстата 5К301

Рівняння кінематичного балансу ланцюга поділу має вигляд:

.

де і_діф – передатне відношення диференціалу між двома центральними колесами;

і_х – передатне відношення гітари поділу;

k – число заходів черв’ячної фрези;

Z – число зубів оброблюваного колеса.

Настроювання ланцюга поділу здійснюється змінними шестернями гітари поділу.

Формула настроювання гітари поділу:

3.3.3 Перший ланцюг диференціалу здійснює додатковий поворот столу для одержання гвинтової лінії зубу колеса при обробці косозубих коліс. Структура кінематичного ланцюга: стіл верстата  черв’ячна передача 60/1  гітара поділу 1/і_х  конічна передача 28/28  циліндрична передача 42/42  конічна передача 28/28  диференціал (рух передається від центрального колеса на корпус, і_диф = 1/2)  черв’ячна передача 40/2  циліндричні передачі (муфта М₄ ввімкнена)  перша гітара диференціалу 1/і_у  черв’ячна передача 2/50  циліндрична передача 45/45  ходовий гвинт осьової подачі (крок гвинта 2).

Обробка косозубих коліс можлива за двома схемами.

1. Обробка з осьовою подачею.

Розрахункові переміщення першого ланцюга диференціалу в цьому випадку:

1 Об. Столу  переміщення заготовки.

Рівняння кінематичного балансу:

.

де і_діф – передатне відношення диференціалу від центрального колеса на корпус;

і_у – передатне відношення першої гітари диференціала;

 – кут підйому гвинтової лінії зубу колеса.

Формула настроювання гітари:

.

2. Обробка з діагональною подачею

Діагональна подача передбачає узгоджене переміщення фрези в осьовому і тангенціальному напрямку. Це дозволяє ефективно використовувати ресурс інструмента.

Розрахункові переміщення кінематичного ланцюга при застосуванні діагональної подачі:

1 Об. Столу  переміщення заготовки.

Рівняння кінематичного балансу:

де  – кут підйому гвинтової лінії фрези,

S_O – осьова подача, мм/хв.,

S_T – тангенціальна подача, мм/хв.

Знак «+» приймають в тому випадку, коли напрямок гвинтової лінії фрези та напрямок зубу нарізуваного колеса не співпадають, знак «–» – в тому випадку, коли напрямок гвинтової лінії фрези та зуба колеса співпадають.

Формула настроювання гітари:

3.3.4 Другий ланцюг диференціалу узгоджує обертання столу з тангенціальним переміщенням фрези. Структура кінематичного ланцюга наступна: стіл верстата  черв’ячна передача 60/1  гітара поділу 1/і_х  конічна передача 28/28  циліндрична передача 42/42  конічна передача 28/28  диференціал (рух передається від центрального колеса на корпус, і_диф = 1/2)  черв’ячна передача 40/2  циліндрична передача (муфта М₅ ввімкнена)  друга гітара диференціалу 1/і_z  конічні передачі  черв’ячна передача 1/35  циліндрична передача 56/24  конічна передача 24/36  ходовий гвинт тангенціальної подачі (крок ).

Друга гітара диференціалу застосовується в двох випадках.

1. Обробка черв’ячних коліс методом тангенціальної подачі

Розрахункові переміщення кінематичного ланцюга: