3. Кинематическая настройка станка

Определение исходных данных и их приведение к виду, возможному для настройки

Для расчета настройки станка с целью выполнения заданного перехода обработки необходимы исходные данные:

элементы режима резания - скорость резания v, м/мин; продольная подача s_прод, мм /об; глубина резания t, мм; скорость быстрых перемещений продольных и поперечных салазок v_уск, мм/мин;

параметры детали: d, l - диаметр и длина обработанной поверхности, мм.

Частота вращения шпинделя n (об/ мин) находится по формуле

, (1)

где v – cкорость резания (м/мин); d_max – наибольший диаметр заготовки (мм), при обработке детали за один проход d_max = d +2t.

Продольная минутная подача s_{прод. м} (мм/мин)

s_{прод. м} = s_прод.  n, (2)

где s_прод. – продольная подача, мм/об; n – частота вращения шпинделя, об/мин.

При численном расчете значения n, s_{прод. м} и v_уск округляются до ближайших значений, обеспечиваемых станком (в данном случае с точностью до 1 об/мин и 1 мм/мин).

Длина рабочего хода поперечной салазки

, (3)

где l₁ – величина подвода резца с рабочей подачей, принимается 0,5  1 мм.

4. Определение расчетных кинематических цепей станка

С учетом осуществления рассматриваемого перехода обработки составляется схема перемещений инструмента относительно обрабатываемой детали (рис. 5).

Для реализации необходимых исполнительных движений определяются органы и параметры настройки (табл. 1). В таблице выделены параметры исполнительных движений, органы и элементы настройки, обеспечиваемые расчетными кинематическими цепями.

d

.

Органы и элементы настройки станка

Параметры исполни- тельных движений		Параметры настройки				Органы и элементы настройки для исполнительных движений
						Фv(В1)			Фs(П2)			Н1(П2)			Н2(П3)
1		2				3			4			5			6
Момент начала и окончания движения		Пуск и останов электро-двигателя				Э1, с учетом схемы цикла			Э4, с учетом схемы цикла			Э4, с учетом схемы цикла			Э6, Э7 с учетом схемы цикла
Направление		Направление вращения электро-двигателя				-			Э4, с учетом схемы цикла			Э4, с учетом схемы цикла			Э6, Э7 с учетом схемы цикла
Траектория		Параметр траектории				-			-			-			-
1	2				3			4			5			6
Скорость (м/мин), подача (мм/мин)	Частота вращения, об/мин				Э1, (об/ мин),			Э4, об/ мин			Э4, об/ мин			Э6, об/ мин
Длина пути	Длина пути		S	-			-			-			Э6, об
			a1	-			-			Э4, об			-
			lp	-			Э4, об			-			-
			a2	-			-			Э4, об			-

5. Формулы настройки кинематических цепей

Ниже приведен вывод формул настройки для расчетных кинематических цепей, обеспечивающих движения, необходимые для формообразования детали, достижения ее требуемых размеров и шероховатости поверхности. К ним относятся цепи главного движения, продольных подач, обеспечения величины рабочего хода при продольном перемещении, а также величины ускоренного поперечного перемещения (включая медленный подвод к заданной точке).

Вывод формулы настройки кинематической цепи главного движения:

1) конечные звенья цепи

электродвигатель привода главного движения – шпиндель;

2) расчетные перемещения конечных звеньев цепи

n_э1 , об/мин  n, об/мин,

где n_э1 - частота вращения электродвигателя Э₁;

3) уравнение кинематического баланса в общем виде

n_э1 (об/мин) = n, об/мин,

Это же выражение является формулой для настройки кинематической цепи

Вывод формулы настройки кинематической цепи продольных подач:

1) конечные звенья цепи

электродвигатель привода продольных перемещений – продольная салазка;

2) расчетные перемещения конечных звеньев цепи

n_э4 , об/мин  s_{прод м} , мм/мин;

3) уравнение кинематического баланса в общем виде

n_э4 (об/мин)  t_хв4 = s_{прод м} , мм/мин, (6)

где t_хв4 – шаг ходового винта привода продольных подач;

4) определение формулы настройки в общем виде

n_э4 = . (7)

Это формула для ускоренного хода продольных подач

n_э4 (об/мин)  t_хв4 =Vб, мм/мин,

n_э4 = .

Вывод формулы настройки кинематической цепи обеспечения величины рабочего хода при продольном перемещении:

1) конечные звенья цепи

электродвигатель привода продольных перемещений – каретка;

2) расчетные перемещения конечных звеньев цепи

n_э4 , об  l_p, мм;

3) уравнение кинематического баланса в общем виде

n_э4 (об)  t_хв4 = l_p, мм; (8)

4) определение формулы настройки в общем виде

n_э4 = , об. (9)

Вывод формулы настройки кинематической цепи обеспечения величины ускоренного перемещения поперечного суппорта:

1) конечные звенья цепи

электродвигатель привода поперечных перемещений – поперечные салазки;

2) расчетные перемещения конечных звеньев цепи

n_э3 , об  S, мм;

3) уравнение кинематического баланса в общем виде

n_э6 (об)  t_хв6 = S, мм; (10)

4) определение формулы настройки в общем виде

n_э6 = , об. (11)

Определение особенностей расчета настройки кинематических цепей

В связи с тем, что используемые для осуществления рассматриваемого перехода обработки расчетные кинематические цепи не совпадают с внутренними структурными связями групп формообразования, точность их настройки не отражается на точности формы обработанной детали. Поэтому настройка цепей главного движения и продольных подач по этому условию может производиться с допустимым приближением, которое определяется требуемым режимом обработки.

Настройка цепей обеспечения величин рабочего хода продольного и наладочного поперечного перемещений определяет длину и диаметральный размер обработанной детали. Поэтому она может производиться с отклонениями в пределах одной третьей части допускаемых отклонений размеров детали.

ВЫВОД

Для осуществления заданного перехода обработки детали на указанном станке необходимы простые группы формообразования Ф_v(В₁), Ф_s(П₂), Н₁(П₂) и Н₂(П₃). При подготовке к выполнению элементов перехода обработки на станке нужно обеспечить настройку скоростных параметров движений с помощью расчетных кинематических цепей главного движения и продольной подачи, величину рабочего хода при продольном перемещении, а также скоростные параметры и величины наладочных продольного и поперечного перемещений.

Настройка цепей главного движения и продольной подачи по условию точности формы детали может осуществляться с учетом обеспечения необходимого режима обработки. Настройка величин рабочего хода при продольном перемещении каретки и наладочного перемещения поперечных салазок влияет на точность размеров детали l, d и должна производиться с учетом их допускаемых отклонений по условию обеспечения требуемой точности детали.

К факторам, оказывающим влияние на точность размеров обработанной детали относятся элементы внешних структурных связей групп Ф_s(П₂) и Н₁(П₃).