10. Мощность привода и кпд станка.

Одним из важнейших показателей станка является мощность привода. Этот показатель характеризует возможности станка преодолевать силы, возникающие в процессе обработки на всех режимах эксплуатации.

Общая мощность привода N_общ является суммой эффективной (или полезной) мощности резания N_эф и мощности N_c, затрачиваемой на работу сил трения (или вредных сопротивлений) в узлах и механизмах станка

N_общ = N_эф + N_c .

Полезная мощность – это мощность резания, потребляемая в в приводах главного движения и подачи. А также во вспомогательных механизмах. Величину мощности резания можно определить исходя из соотношений теории резания, а мощность, потребляемую вспомогательными механизмами – опытным путем.

Коэффициент полезного действия (КПД) станка определяется отношением эффективной мощности резания, необходимой на обработку одной детали, к общей потребляемой станком мощности при работе в установившемся режиме:

η = N_эф/N_общ

КПД зависит от полезной нагрузки, частоты вращения, кинематической схемы привода, конструкции его элементов и качества их изготовления. Так как исполнительные механизмы в большинстве случаев получают движение от электродвигателя с помощью промежуточных звеньев передаточного механизма, то полный КПД станка зависит от КПД промежуточных звеньев станка. Для станков с вращательным главным движением при однодвигательном приводе общий КПД станка равен 0,75—0,85. КПД отдельных кинематических цепей определяют как произведение КПД промежуточных кинематических пар:

η = η₁η₂… η_n

Так подсчитывают КПД привода движения станка, когда осуществляется передача полной мощности (если N_эф = 0, то и η = 0, так как никакой полезной работы не совершается). Подсчет КПД отдельных кинематических пар ведут для того же диапазона мощностей, что и для всего привода КПД привода зависит от частоты вращения валов. При возрастании частоты вращения КПД обычно сначала увеличивается, а затем начинает уменьшаться. Это связано с тем, что при увеличении скорости увеличиваются потери на трение, могут появляться удары в передачах, вибрации, повышение деформации и т. д. Тогда КПД можно определить экспериментально или по эмпирическим формулам. Главным средством повышения КПД привода станка является улучшение смазывания передач, применение точных передач, сокращение длины кинематических цепей и др.

КПД для цепей подач у станков где привод главного движения и движение подач осуществляется от общего электродвигателя, не имеет существенного значения. Это связано с тем, что мощность, используемая на движение подачи, по сравнению с мощностью, затрачиваемой на привод главного движения, невелика и составляет в универсальных станках 2—3%.

11. Движения формообразования при обработке на станках.

Тело любой детали есть замкнутое пространство, ограниченное реальными геометрическими поверхностями, которые образованы в результате обработки тем или иным способом (литьем, штамповкой, резанием и т. д.). При этом какой бы способ обработки ни был применен, реальные поверхности детали всегда отличаются от идеальных геометрических поверхностей, которыми мы мысленно, оперируем при конструировании. Поверхности, полученные на металлорежущих станках резанием, отличаются от идеальных формой, размерами и шероховатостью. Теоретически процесс формирования реальных поверхностей на станках аналогичен процессу образования идеальных поверхностей в геометрии, т. е. базируется на идеальных геометрических представлениях.

Любую поверхность можно представить как след движения одной линии (образующей) по другой (направляющей). Обе эти линии называют производящими, причем образующая может быть направляющей, и наоборот. Например, круговая цилиндрическая поверхность может быть представлена как след движения прямой линии по окружности (рис. 1.12, а) или след движения окружности по прямой (рис. 1.12, б).

Рис. 1.12. Образование поверхностей:

1 — образующая производящая линия;

2 — направляющая производящая линия.

Боковую поверхность зуба прямозубого цилиндрического колеса можно рассматривать как след движения эвольвенты вдоль прямой линии (рис. 1.12, в) или след движения прямой по эвольвенте (рис. 1.12, г). Таким образом, с геометрической точки зрения процесс образования поверхности сводится к осуществлению движения одной производящей линии по другой. Согласованные относительные движения заготовки и режущего инструмента, которые непрерывно создают производящие линии, а следовательно, поверхность заданной формы в целом, называют формообразующими или рабочими (обозначим буквой Ф). В зависимости от формы производящей линии и метода ее образования движения формообразования могут быть простыми и сложными. К простым движениям формообразования относят вращательное (обозначим Ф(В)), и прямолинейное (обозначим Ф(П)). Сложными формообразующими движениями являются те, траектории которых образуются в результате согласованности взаимозависимых двух и более вращательных или прямолинейных движений, а также их сочетаний. Примеры условной записи сложных Формообразующих движений: Ф (B₁B₂), Ф (B₁B₂), Ф (В₁П₂Пз) и т. п.

Запись двух и более простых движений в одних общих скобках говорит о том, что они зависят друг от друга и тем самым создают единое сложное движение.