
- •Курсовая работа
- •Разработка структурной схемы зубофрезерного станка для нарезания червячных колёс
- •Анализ схемы обработки червячных колёс
- •Графическое оформление исполнительных органов
- •3. Формирование внутренних и внешних связей кинематической структуры станка
- •3.1. Синтез связей кинематической группы движения Фv(в1в2)
- •3.2. Синтез связей кинематической группы движения Вр(п4в5)
- •3.3. Синтез связей кинематических групп установочных движений
- •3.4. Синтез связей кинематических групп вспомогательных движений
- •4. Настройка движений
- •4.1. Настройка движения Фv(в1в2)
- •4.2. Настройка движения Вр(п4в5)
- •5. Возможная модификация структурной схемы
- •6. Логическое описание структурной схемы станка
- •7. Патентный поиск технических решений
- •Литература
- •Заключение
3.2. Синтез связей кинематической группы движения Вр(п4в5)
Движение Вр(П4В5) сложное с незамкнутой траекторией, должно настраивается по пяти параметрам – скорости, траектории, направлению, исходной точке и длине пути.
Движение Вр(П4В5) создаётся сложной кинематической группой.
Внутренняя связь этой группы соединяет между собой перемещение П4 каретки 11 и вращение В5 инструментального шпинделя 6. Внутренняя связь включает в себя тяговое устройство 12 → 23 → iy →24 → Σ →16 → 15. Орган настройки iy обеспечивает траекторию движения.
Чтобы шпиндель участвовал в двух разных движениях В1 и В5 в цепи его вращения устанавливаем суммирующий механизм Σ.
Внешняя связь этой группы передаёт движение от двигателя М во внутреннюю связь по кинематической цепи:
21 → iv → 22 → ix → Р → is → 23.
Звено 23 – звено соединения связей. Орган настройки is служит для настройки подачи – скорости перемещения заготовок вдоль оси вращения фрезы. Реверсивный механизм Р обеспечивает настройку направления движения подачи. Настройка на начало и длину пути осуществляется с помощью упоров ( на рисунке не показаны).
3.3. Синтез связей кинематических групп установочных движений
Для установки расстояния между шпинделями 4 и 5, т.е. для создания движений установки Уст1(П6) и Уст2(П7) предусматриваем тяговые устройства 13 и 14.
Так как заготовки перемещаются навстречу друг другу синхронно, то ходовые винты этих тяговых устройств соединяем между собой кинематической цепью 26-27, передаточное отношение которой равно единице. Группа, создающая эти движения, простая. Её внутренняя связь – поступательная пара между направляющими столов 7, 8 и каретки 11. Внешняя связь этой группы соединяет двигатель М2 с кинематической цепью 26-27. Установочные движения столов могут осуществляться так же вручную с помощью рукоятки 25. Настройка на начало и длину пути осуществляется с помощью упоров ( на рисунке не показаны).
3.4. Синтез связей кинематических групп вспомогательных движений
Вспомогательные движения Всп1(П6’), Всп2(П7’) осуществляются той же кинематической группой, что и установочные движения столов, за счёт изменения направления и частоты вращения двигателя М2.
Кинематическая группа движения Всп3(П4’) простая. Внутренняя связь – поступательная пара между направляющими основания 10 и каретки 11. Внешняя связь этой группы соединяет двигатель М1 с кареткой 11 посредством кинематической цепи 21 – 28 – 30 – Р – 23 – 12. Можно так же для осуществления этого движения предусмотреть отдельный электродвигатель.
Настройка пути вспомогательных движений обеспечивается с помощью упоров.
4. Настройка движений
4.1. Настройка движения Фv(в1в2)
Движение Фv(В1В2) – сложное, настраивается по 2 параметрам: на траекторию – гитарой сменных зубчатых колёс ix и скорость резания – гитарой iv
Расчёт настройки гитары ix.
Гитара ix расположена во внутренней связи кинематической группы, то есть в кинематической цепи обкатки, соединяющей шпиндели фрезы и заготовки. Эта цепь совпадает с расчётной кинематической цепью. Движением Фv(В1В2) на стане воспроизводится червячное зацепление. Поэтому расчётные перемещения для этой цепи имеют вид:
РП: 1
об. фрезы (В1)
→
об. заготовки (В2),
где k – число заходов фрезы;
z – число нарезаемых зубьев.
Уравнение кинематической цепи
УКЦ: = 1 · ix · i0x,
где i0x – передаточное отношение постоянных передач цепи обкатки.
Из уравнения настройки следует формула настройки гитары ix:
ФН: ix=Cx·k/z,
где Cx=1/i0x – постоянная цепи обкатки.
Расчёт настройки гитары iv.
Гитара iv расположена во внешней связи рассматриваемой кинематической группы. Для вывода формулы настройки для этой гитары рассмотрим расчётную кинематическую цепь соединяющую двигатель М со шпинделем фрезы. Расчётные перемещения для этой цепи:
РП: nМ мин-1 → nфр мин-1 (В1)
УКЦ: nфр = nМ·iv·i0v,
где i0v – передаточное отношение постоянных передач данной цепи.
ФН: iv= Cv·nфр ,
где Сv = 1/nМ·i0v – постоянная расчётной цепи.
В современных станках широко применяются регулируемые электродвигатели с частотным регулированием. Если такой двигатель установить в проектируемом станке, то отпадает необходимость в органе настройки iv, в результате упрощается конструкция привода главного движения.