Металлорежущие станки

М3 дифференциал нарушает синхронность вращения указанных звеньев.

Убедимся в синхронности вращения планшайбы и колеса

100.

Рис. 65. Дифференциальный механизм станка 2620А

На основе рис. 65 можнопровести нижеследующие расчеты. По формуле Виллиса

i1−4 = n4 − n0 = a(−1)n , n1 − n0

где a – передаточное отношение; n – число внешних зацеплений. В нашем случае

n4 − n0 = 238 (n1 − n0 )= 238 n1 − 238 n0 ,

101

n4 = 238 n1 + 1523n0 .

Заменим n0 на nпланш:

n0 = 9221nпланш ,

n4 = 238 n1 + 1523 9221nпланш = 207 nпланш + 238 n1.

Представим n4 в виде

n4 =n100 10035 .

Тогда

n100 10035 = 207 nпланш + 238 n1, n100 =10035 207 nпланш +10035 238 n1, n100 = nпланш +11514 n1.

Если муфта М3 выключена, то n1 = 0, n100 = nпланш и радиальная подача также выключена.

102

Лекция 9. СТАНКИ ФРЕЗЕРНОЙ ГРУППЫ

Станки фрезерной группы предназначены для обработки плоских и фасонных линейчатых поверхностей, в том числе винтовых, с помощью цилиндрических, дисковых, торцовых и фасонных фрез.

Главным движением во фрезерных станках является вращение фрезы, а движением подачи – относительное перемещение фрезы и заготовки.

В зависимости от расположения узлов различают консольные и бесконсольные фрезерные станки. Основным конструктивным отличием консольно-фрезерных станков является наличие консоли, содержащей привод подачи и перемещающейся по вертикальным направляющим станины.

Классификация фрезерных станков

1.Консольно-фрезерные станки. На них обрабатывают детали малых и средних габаритов и веса, которые могут перемещаться по трем координатам. Из-за наличия зазоров между консолью и направляющими станины станки имеют ограниченную жесткость. В зависимости от расположения шпинделя станки подразделяются на горизонтальные, вертикальные и широкоуниверсальные.

Универсальные консольно-фрезерные станки имеют горизонтальный шпиндель и стол, который может поворачиваться в горизонтальной плоскости, что необходимо при фрезеровании спиралей.

Широкоуниверсальные консольно-фрезерные станки имеют горизонтальный шпиндель и накладную шпиндельную головку, шпиндель которой может поворачиваться под различными углами к горизонтали.

2.Вертикально-фрезерные бесконсольные станки. Обла-

дают повышенной жесткостью, служат для обработки крупных

итяжелых деталей. Заготовка получает две подачи в горизонтальной плоскости – продольную и поперечную. Настройка по

103

высоте осуществляется с помощью перемещения шпиндельной коробки.

3.Продольно-фрезерные станки. Существуют одно- и

двухстоечные. Имеют только продольную подачу стола. Обрабатываются корпусные детали. Имеют несколько фрезерных головок, позволяющих вести одновременную обработку заготовок с нескольких сторон.

4.Фрезерные станки непрерывного действия. Применя-

ются в серийном и массовом производстве. Бывают карусельного типа, стол которых вращается вокруг вертикальной оси, и барабанного типа – стол вращается вокруг горизонтальной оси. Установка и съем детали совмещаются с процессом резания.

5.Копировально-фрезерные станки. Служат для фрезерования сложных объемных поверхностей, например штампов.

6.Специальные фрезерные станки:

–резьбофрезерные;

–шлицефрезерные;

–зубофрезерные.

Станки имеют сложную кинематику и поэтому по классификации выделены в особую группу.

Кинематическая структура фрезерных станков

Рис. 66. Производящие линии при фрезеровании: образующая производящая линия – прямая 1; направляющая – линия 2

104

При формировании образующей вспомогательным элементом является линия (рис. 66). Образующая получается методом копирования, не требующим движения формообразования, Ф = 0. При получении направляющей вспомогательным элементом является материальная точка. Используется метод касания (зуб фрезы периодически контактирует с заготовкой). Метод требует два движения формообразования – ФV(В1) и ФS(П2).

Оба движения простые и реализуются простыми кинематическими группами. Внутренняя связь каждой из них представлена одной кинематической парой, а внешними связями служат кинематические цепи, соединяющие двигатель с кинематическими парами внутренних связей.

Движение ФV(В1) простое и замкнутое, настраивается по двум параметрам: на скорость – коробкой скоростей, на направление – реверсом электродвигателя.

Движение ФS(П2) простое и незамкнутое, настраивается по четырем параметрам: на скорость – коробкой подач, на направление – реверсами коробки подач, на путь и исходное положение – упорами.

ВЕРТИКАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК 6Н12ПБ

Назначение станка

Применяется в условиях мелкосерийного и серийного производства для обработки различных деталей, чаще всего торцовыми фрезами и фрезерными головками. Крупные детали закрепляются непосредственно на столе станка с помощью прижимных устройств. Небольшие детали устанавливаются в тисках или специальных приспособлениях.

При обработке небольшой партии деталей управление продольной подачей и быстрым перемещением стола производится вручную. В серийном производстве с помощью упоров и кулачков станок может быть настроен для работы по полуавтоматическому, маятниковому или скачкообразному циклам.

105

Основные узлы станка

Литая станина, внутри которой коробка скоростей. Сверху крепится поворотная шпиндельная головка. По вертикальным направляющим станины перемещается консоль с коробкой подач. По горизонтальным направляющим консоли перемещаются салазки со столом.

Привод подач станка 6Н12ПБ

Осуществляется с помощью отдельного двигателя и коробки подач, расположенных в консоли. Передвижные блоки Б4 и Б5 сообщают валу XIV 9 скоростей. При выключенной муфте М1 работает перебор, удваивающий число скоростей.

iпер = 1345 1840.

На валу XIV расположены предохранительная муфта МП, кулачковая муфта М2 для рабочих подач и фрикционная муфта М3 для ускоренных перемещений.

Движение от вала XIV может передаваться в трех направлениях:

– при включении муфты М4 на вертикальную подачу кон-

соли;

– при включении муфты М5 на поперечную подачу сала-

зок;

– при включении муфты М6 на продольную подачу стола. Запишем расчетные перемещения, мм/мин, и уравнение кинематического баланса для вертикальной подачи при положе-

нии, показанном на схеме:

106

nдвиг об/мин → Sверт мм/мин,

Sверт =1440 2644 6424 1836 1840 М1 4040 МПМ2 3627 1833М4 2233 2244 6.

Для минимальной продольной подачи:

Sпрод.min =1440 2644 6424 1836 1840 1345 1840 4040МПМ2 3627 1833 3733 1818 1818М6 6.

Для ускоренной поперечной подачи (при включенной муфте М3 движение идет, минуя коробку подач):

Sпопер.уск =1440 2644 5744 5743М3 3627 1833 3733 3733М5 6.

Вал XXIII служит для привода накладного круглого стола или делительной головки и связан с ходовым винтом XXI пере-

дачей 30–15.

БЕСКОНСОЛЬНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК 6А54

Назначение станка

Станок предназначен для скоростного фрезерования крупногабаритных корпусных деталей в основном торцовыми фрезами вусловиях индивидуального и серийногопроизводства.

Основные узлы станка

Массивная станина с коробкой подач имеет направляющие для поперечных салазок со столом, перемещающимся в горизонтальной плоскости. На вертикальных направляющих стойки установлена шпиндельная бабка с коробкой скоростей. Настройка на размер по высоте производится перемещением

107

шпиндельной бабки, точная настройка осуществляется перемещением гильзы шпинделя.

с помощью которых вал XII получает 16 скоростей вращения. Дальше движение передается через предохранительную муфту МП, передачу 43/54, червячную передачу и дифференциал на вал XV. От него движение передается на продольную подачу стола при включении муфты М2, на поперечную подачу салазок при включении муфты М4 и на вертикальное перемещение шпиндельной бабки при включении муфты М1.

Уравнение кинематического баланса для максимальной продольной подачи стола, мм/мин:

Sпрод.max =1470 5738 3333 3240 5025 5628МП 5443 322 iдиф 3030 2244 М2 4422π 8 1.

где iдиф = 1 (передача между центральными колесами). Уравнение кинематического баланса для минимальной

поперечной подачи салазок, мм/мин:

Sпоп.min =1470 5738 2244 2448 5025 6420 МП 5443 322 iдифМ4 1924 10.

108

Привод ускоренных перемещений исполнительных органов осуществляется от двигателя мощностью 6 кВт, движение от которого через червячную передачу и дифференциал сообщается XV валу, как и при рабочих подачах. В этой цепи iдиф = 2, так как движение передается от водила к центральному колесу. Здесь дифференциал играет роль муфты обгона. Он позволяет включать быстрыеперемещения, непрерываярабочие подачи.

Уравнение кинематического баланса для ускоренного перемещения шпиндельной бабки, мм/мин:

Sверт.ускор =1470 321 iдиф 3544 М1 321 1730π 6 30.

109

Лекция 10. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОРОБОК СКОРОСТЕЙ

Задачами кинематического расчета являются:

–выбор порядка расположения постоянных и множительных передач (варианта кинематической схемы);

–выбор последовательности переключения множительных передач;

–определение частных передаточных отношений;

–расчет чисел зубьев шестерен и диаметров шкивов.

Для удобства и облегчения кинематического расчета коробок скоростей и подач широко применяют графоаналитический метод, достоинством которого является наглядность, облегчающая сравнение вариантов [3]. Метод основан на последовательном построении графиков двух видов: структурной сетки и графика частот вращения. Первый график используется для выявления вариантов (последовательностей) переключения передач и определения относительных величин их передаточных отношений. С помощью второго графика устанавливаются абсолютные величины этих отношений, а также конкретные частоты вращения.

Закономерности ступенчатого регулирования

На выходе многоскоростного привода требуется получить геометрический ряд частот вращения. Рассмотрим, как должны изменяться передаточные отношения в таком приводе на примере коробки скоростей, кинематическая схема которой приведена на рис. 67.

Предположим, что для изменения частот вращения шпинделя, которые образуют геометрический ряд, в первую очередь будем переключать блок Б2, во вторую – блок Б1, в третью – блок Б3. Запишем уравнения кинематического баланса для всех частот вращения шпинделя, имея в виду, что для получения nнаим

110