Станки / ЛР_1
.pdf
Лабораторная работа № 1
СНЯТИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТАНКА
Цель работы
1.Ознакомиться с внутренним устройством и компоновкой узлов и механизмов станка.
2.Научиться самостоятельно разбираться в назначении механизмов
иопределять их взаимосвязь при работе станка.
3.Получить практические навыки составления кинематических схем станков, пользуясь принятыми условными обозначениями элементов этих схем, и составления уравнений кинематического баланса его кинематических цепей.
4.Научиться производить необходимые замеры.
Содержание работы
1.Внимательно ознакомиться и изучить устройство, расположение, назначение и взаимодействие механизмов станка.
2.Составить кинематическую схему станка.
3.Обозначить на схеме величины параметров звеньев кинематических цепей станка.
4.Написать уравнения кинематических цепей станка.
Основные понятия
Кинематическая цепь – это совокупность ряда передач – зубчатых, винтовых, реечных, ременных, храповых и других, осуществляющих передачу движений от начального звена к конечному, например, от электродвигателя к шпинделю (условные обозначения передаточных пар и механизмов металлорежущих станков по ГОСТ 2.770–68 приведены в приложении 2).
Рис. 1. Винторезная цепь токарного станка
Уравнение кинематического баланса – это зависимость движения одного конечного звена кинематической цепи oт другого, например, шпинделя (заготовки) и суппорта (резца).
Для винторезной цепи (рис. 1) уравнение кинематического баланса (кратко – уравнение баланса) можно записать так:
1об.шпixtxв =tн ,
где iх – передаточное, отношение органа настройки, например, гитары сменных колес; tхв – шаг ходового винта; tн – шаг нарезаемой резьбы.
Сокращенная запись уравнения баланса: 1об.шп.→ tн.
Кинематическая схема станка – его условное изображение совокупности его кинематических цепей в одной плоскости (плоскости чертежа). Назначение кинематической схемы станка – дать полное представление о том, как передается движение к исполнительным механизмам. Передачи и механизмы в схемах показывают наглядным контуром, напоминающим форму действующих устройств (прил. 2).
На кинематической схеме приводят данные, по которым настраивают станок – мощность и частоту вращения ротора электродвигателей, диаметры шкивов, числа зубьев зубчатых колес, модуль рейки, число з аходов червяков, число заходов и шаг ходовых винтов.
В приложении 1 представлена кинематическая схема токарновинторезного станка мод. 16K20 с проставленными числами зубьев зубчатых колес, диаметрами шкивов и другими данными.
Рассмотрим примеры составления уравнений баланса кинематических цепей станка.
1. Цепь главного движения (с перебором, реверсивная муфта включена влево). Конечные звенья цепи: электродвигательМ – шпиндель (вал У1); конечные перемещения: nдв→ nшп.
Уравнение баланса (для положения, показанного на рисунке прил.1)
1450 154258 5634 5521 4545 1872 3060 = nшп ,
где nшп – частота вращения шпинделя, об/мин.
2. Винторезная цепь при нарезании специальных резьб или повышенной точности (муфты M1 в М2 включены, коробка подач отключена). Конечные звенья цепи: шпиндель – суппорт; конечные перемещения: 1об.шп.→ tн.
Уравнение баланса (блок Б5 в правом положении)
1об.шп 6060 3045 ав dc tx.в =tн ,
где а, в, с, d – числа зубьев сменных колес гитары; tхв – шаг ходового винта; tн – шаг нарезаемой резьбы.
3. Цепь продольной подачи (муфты M1 и М2 выключены, а муфты M3, М4, и M0 включены). Конечные звенья цепи: шпиндель – суппорт, конечные перемещения: 1об.шп.→ Sпр.
Уравнение баланса (блок Б5 в правом положении)
1об.шп 6060 3045 ав dc 2828 3528 1845 1548 4023 3924 3528 3032 3230 × × 214 3641 1766 π m 10 = Sпр,
где а, в, с, d – числа зубьев сменных колес гитары; Sпр – продольная подача, мм/об; m – модуль рейки, m=3 мм.
4. Цепь поперечной подачи (муфты M1 и М2 выключены, а муфты M3, М4, и M0 включены). Конечные звенья цепи: шпиндель – поперечный суппорт; конечные перемещения: 1об.шп.→ Sпоп.
Уравнение баланса (блок Б5 в правом положении)
1об.шп 6060 3045 ав dc 2828 3528 1845 1548 4023 3924 3528 3032 3230 × × 214 3636 3455 1655 1629 tхв = Sпоп,
где tхв – шаг ходового винта поперечной подачи (tхв = 5 мм); S поп – поперечная подача, мм/об.
Порядок проведения работы
Для выполнения данной работы необходим токарно–винторезный станок мод. ТВ –4 (станок используется в качестве макета и к электрической сети не подключен).
Последовательность выполнения работы
1.Изучить общее устройство станка и компоновку его узлов.
2.Произвести частичную разборку станка (под руководством преподавателя или учебного мастера).
3.Изучить устройство и взаимодействие механизмов приводов главного движения и подачи.
4.Пользуясь приведенными в приложении 2 условными обозначениями, составить кинематическую схему станка.
5.Путем просчетов и замеров проставить на кинематической схеме число зубьев всех зубчатых и червячных к олес, диаметр шкивов, частоту вращения вала электродвигателя, модуль рейки и число заходов червяков,
атакже число заходов и шаг ходовых винтов.
6.Проверить правильность проведенной работы.
7.Оформить отчет по лабораторной работе.
Проверка и анализ работы
В составленной кинематической схеме необходимо проверить:
1.Правильность подсчета чисел зубьев зубчатых колес.
2.Зацепляемость зубчатых венцов передвижных двойных и тройных блоков зубчатых колес.
3.Правильность общего построения схемы и размещения на ней изображений отдельных механизмов и узлов станка.
Проверка 1. Проверить правильность подсчета чисел зубьев пары зубчатых колес путем сравнения расчетного и фактического межцентровых расстояний этой пары:
а) определить модуль зубьев зубчатых колес
m = z +2 мм |
(1) |
|
|
Dнар |
|
для любого зубчатого колеса проверяемой пары; |
|
|
б) рассчитать межцентровое расстояние |
|
|
A = m(z1 + z2 ) мм, |
(2) |
|
2 |
|
|
где z1 и z2 – числа зубьев зубчатых колес проверяемой пары;
Рис. 2. Схема проверки |
Рис. 3. Схема проверки зацепляемости |
межцентрового расстояния |
тройного зубчатого блока |
в) замерить фактическое межцентровое расстояние на станке, построив замер по схеме, показанной на рис.2, где d1 и d2 – диаметры валов, несущих зубчатые колеса, l – расстояние, подлежащее замеру;
фактическое межцентровое расстояние
A' =l − |
d +d |
2 |
мм. |
(3) |
1 |
||||
2 |
|
|||
При правильном подсчете чисел зубьев величины расчетного |
A и |
|||
фактического A' межцентровых расстояний должны совпадать. Проверка 2. Проверить правильность подсчета чисел зубьев
зубчатых колес двойного или тройного зубчатого блока и зацепляемость зубчатых венцов блока с парными зубчатыми колесами:
а) подсчитать суммы чисел зубьев зубчатых колес каждой
зацепляющейся пары и полученные результаты сравнить (рис. 3): |
|
z1 + z2 = z3 + z4 = z5 + z6 ; |
(4) |
в) если указанное равенство сумм чисел зубьев соблюдено, то подсчет чисел зубьев на зубчатых колесах блока можно считать правильным.
Проверка 3. Схема, составленная студентами на лабораторном занятии, сравнивается с эталонной схемой станка, выдаваемой студентам только по окончании работы.
Внимательно сравнив составленную на лабораторном занятии схему с эталонной, студенты должны исправить свою схему и внести в нее недостающие элементы. Проверка производится при участии преподавателя.
Содержание отчета
1.Название работы.
2.Цель работы.
3.Оборудование, приспособления, инструменты.
4.Краткое описание общего устройства станка и компоновки его
узлов.
5.Техническую характеристику станка.
6.Кинематическую схему станка.
7.Проверка правильности проведения работы по формулам (1) – (4).
8.Выводы.