Построение графиков чисел оборотов.
Ряды чисел оборотов и величин подач. Как известно при обработке поверхностей малых диаметров на больших скоростях требуются высокие числа оборотов шпинделя, а при обработке больших диамеров на малых скоростях число оборотов шпинделя должно быть небольшим.
Отношение верхнего предела числа оборотов шпинделя nmax к нижнему пределу nmin называется диапазоном регулирования R.
Наиболее целесообразно иметь плавное бесступенчатое изменение скорости с тем, чтобы обеспечить возможность работы с любым числом оборотов шпинделя. Для этой цели на современных токарных станках устанавливают приводы для бесступенчатого изменения скорости. В этом случае возникает необходимость решения задачи о наивыгоднейшем расположении ступеней чисел оборотов шпинделя. Эту задачу впервые в 1876 г. решил русский ученый академик А. В. Гадолин. Он обосновал целесообразность геометрической структуры рядов чисел оборотов и подач исходя из условий постоянства относительной потери скорости на всем диапазоне регулирования. Благодаря не только экономическим, но и конструктивным преимуществам геометрический ряд расположения чисел оборотов шпинделя и величин подач является почти единственным, который используется в приводах современных станков. В РФ применяются семь стандартных знаменателей рядов чисел оборотов и величин подач: 1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58; 1,78 и 2. Если известны максимальное nmax и минимальное nmin числа оборотов в минуту шпинделя, а также количество z его скоростей, то знаменатель ряда для данного привода может быть определен по формуле.
=
График чисел оборотов (величин подач). Для построения графика чисел оборотов на произвольном, проще всего на одинаковом расстоянии друг от друга проводят вертикальные линии, соответственно количеству валов в приводе движения резания или подач. Далее проводят обязательно на равном расстоянии друг от друга ряд горизонтальных линий в соответствии с количеством чисел оборотов или величин подач рабочего органа и с учетом числа оборотов в минуту электродвигателя, если его число оборотов больше, чем максимальное число оборотов шпинделя. Интервалы между горизонтальны ми линиями соответствуют lg для данного привода. График чисел оборотов строится в соответствии с кинематической схемой привода. Передаточное отношение передачи выражается в виде m, где m число интервалов между горизонтальными линиями. Каждая из возможных передач между валами привода изображается на графике лучом (жирной линией), соединяющим отметки чисел оборотов ведущего и ведомого валов, которые эта передача связывает. Линии валов на графике нумеруются римскими цифрами в соответствии с нумерацией валов на кинематической схеме.
Примеры построения графиков чисел оборотов. На рис. 1 показана кинематическая схема привода движения резания бесконсольного вертикально-фрезерного станка модели 656П, а на рис. 2 – график его чисел оборотов. Для наглядности построения вертикальные линии графика расположены по осям валов кинематической схемы. Количество горизонтальных линий равно 19, так как шпиндель станка имеет 18 скоростей вращения (от 25 до 1250 оборотов в минуту), а число оборотов в минуту электродвигателя равно 1460, т. е. несколько больше максимального числа оборотов шпинделя. Все варианты чисел оборотов валов обозначаются на структурной сетке графика кружочками, а передачи – лучами. Между валами I и II имеется только одна передача 24-56 и соответственно один луч, между валами II и III имеется три передачи
20-49, 23-46 и 27-42 и соответственно передаточным отношениям этих передач проведено три луча. Валы III и IV могут быть связаны также одной из трех передач 18-46, 28-36 или 49-31, в этом случае от каждого числа оборотов вала III проводится по три аналогичных луча к валу IV, который, следовательно, будет иметь уже 9 различных чисел оборотов в минуту. Шпиндель V станка может получать движение от вала IV через одну из двух передач 20-80 или 66-33, в соответствии с этим от каждого числа оборотов вала IV проводим по два луча согласно передаточным отношениям этих передач.
На рис. 3 изображена кинематическая схема привода движения резания токарно-винторезного станка модели 1А62, а на рис. 4 – график его чисел оборотов. Построение его производится в той же последовательности, как и графика чисел оборотов станка 656П, однако в этом случае имеется некоторое своеобразие. Как видно из кинематической схемы, шпиндель VI может получать вращение не только от вала V, но и через передачу 50-50 от вала III, причем три скорости из шести получаемых от вала III совпадают со скоростями, получаемыми от вала V. В таком случае лучи передач проводят несколько выше ранее проведенных лучей, соединяя их с нужными точками чисел оборотов валов наклонными отрезками.
