5 Синтез та аналіз компоновок тгв

Компоновка верстата визначає його жорсткість, точність, довговічність. Теорія формоутворюючих систем дозволяє отримати ряд нових результатів у задачах аналізу та синтезу компоновок.

Всі компоновки, які за формотворчими можливостями еквівалентні заданій, можуть бути отримані з коду К компоновки трьома способами:

1. допустимими по перетворенню перестановками, які досягаються об’єднанням або розділенням вузлів;

2. зміною розташування станини, тобто зупинкою в абсолютному русі однієї з ланок ланцюга при збереженні відносних рухів;

3. зміною просторової орієнтації систем координат верстата.

Загальна кількість компоновок з однаковими формоутворюючими можливостями:

,

де М_ф – кількість компоновок, які можна отримати допустимою перестановкою;

М_п – кількість компоновок, які отримуются просторовими поворотами верстата як єдиного цілого.

ТГВ має координатний код К=631 і код компоновки К=6031. Припустимо перестановку пар ланцюгів 63 і 31. Всі отримані при цьому компоновки верстатів з горизонтальною віссю обертання і горизонтальним розташуванням станини зведені до таблиці компоновочних рішень (див. ), де крім звичайних компоновок для ТГВ (6031, 6301, 6013) є також компоновки з пінолями (3601, 3610), компоновки типові для агрегатних верстатів (6310, 6130, 3610).

Компоновки типу 0q₁q₂q₃ не відносяться до ТГВ, бо в них обертальний рух виконує РІ.

Якщо врахувати перестановку ланок 63 і 31, то отримуємо три координатних коди: К=631, К=613, К=361. Таким чином М_ф=3. Крім цого можливе також вертикальне і похиле розташування станини при горизонтальній осі обертання, а також вертикальне розташування осі обертання. Наприклад, виконавши в формулі компоновки колову перестановку символів на один крок по схемі ; , отримаємо К=4012, що відповідає компоновці верстата з вертикальною віссю обертання. Таким чином М_п=4.

За формулою отримуємо: .

Всі 48 компоновок розрізняються записом формули, але мають однакові формоутворюючі можливості.

6 Синтез та аналіз скс

Рисунок 6.1 – Структурна схема ТГВ

Кінематичні ланцюги, які входять до складу типової СКС (рисунок 6.1):

1-2 – кінематичний ланцюг головного руху;

2-7-17 – кінематичний ланцюг привода поздовжньої подачі;

2-8-13-19 – кінематичний ланцюг привода поперечної подачі.

Проаналізуємо зовнішні та внутрішні зв’язки для кожного ланцюга:

• внутрішній кінематичний зв’язок – сукупність кінематичних ланок та їх сполучень, що забезпечують якісну характеристику руху, тобто його траєкторію. У простих кінематичних групах він здійснюється сполученням двох дотичних ланок виконавчої групи;

• зовнішній кінематичний зв’язок – сукупність кінематичних ланок та їх сполучень, що забезпечують якісні характеристики руху (швидкість, напрямок, вихідну точку).

Результати аналізу наведено в таблиці.

Таблиця 6.1 – Аналіз кінематичних зв’язків

Оброблювана поверхня	Формула	Метод формоутворення	Зовнішній кінематичний зв’язок	Внутрішній кінематичний зв’язок
Циліндрична	Ф(В1) Ф(П2)	слід-слід	1-2 2-7-17	шпиндель напрямні
Конічна	Ф(В1) Ф(П2П3)	слід-слід	1-2 2-7-17	шпиндель 2-8-13-19
Фасонна	Ф(В1П2)	слід-копіювання	1-2	2-7-17

Визначення виду рухів.

Кожна з оброблюваних поверхонь характеризується кількістю та видом рухів, що необхідні для її обробки.

Параметри, які потрібні для налаштування рухів зведені до таблиці 6.2.

Таблиця 6.2 – Налаштовувані параметри рухів

Рух	Налаштовувані параметри
	Швидкість	Напрямок	Шлях	Початкова точка	Траекторія
Ф(В1)	+	+	+	-	-
Ф(П2)	+	+	+	+	-
Ф(П1П2)	+	+	+	+	+
Ф(В1П2)	+	+	+	+	+

Рівняння кінематичного балансу:

• привід головного руху:

, об/хв;

• привід поздовжньої подачі:

, мм/об;

• привод попеерчної подачі:

, мм/об;

формула налаштування:

- привід головного руху:

- привід поздовжньої подачі:

- привід поперечної подачі:

.