5. Анализ кинематических структур станков

В этом разделе рассмотрены станки, имеющую сложную и комбинированную кинематическую структуру. Анализ станков проведен по группам исходя из общности формы образуемых поверхностей.

Станки с элементарной кинематической структурой, которая состоит только их простых кинематических групп, создающие простые исполнительные движения формообразования, здесь не рассматриваются.

5.1. Кинематическая структура резьбообрабатывающих станков

Методы образования резьб

Кинематическая структура формообразующей части этих станков должна состоять из кинематических групп, создающих исполнительные движения для образования винтовой поверхности.

Кинематическая структура станков, нарезающих резьбу фасонным резцом или метчиком (рис. 12, а и б), состоит из одной кинематической группы, осуществляющей винтовое движение Ф_V(В₁П₂). В схеме (рис.12, а) во внутреннюю связь группы входит кинематическая цепь с органом настройки , внешней связью является кинематическая цепь с органом настройки. В станке, нарезающим резьбу метчиком (рис. 12, б), внутренняя связь для создания винтовой траектории исполнительного движения осуществляется винтовой кинематической парой между метчиком и заготовкой. Поэтому станок имеет вместо сложной простую кинематическую группу. Настройка на шаг нарезаемой резьбы здесь отпадает, имеется кинематическая цепь лишь во внешней связи с органом настройки.

Винтовую поверхность можно получить как поверхность, касающуюся ряда вспомогательных поверхностей, созданных отдельным вращательным движением режущего инструмента Ф_V(В₁). Расположение вспомо-гательных поверхностей относительно заготовки создается винтовым движением заготовки и инструмента Ф_S(В₂П₃). По этому методу обра-зуется резьба дисковой фрезой (рис. 12, в), гребенчатой фрезой с кольце-вой нарезкой, охватывающей резцовой головкой и шлифовальными кругами. Во всех перечисленных случаях кинематическая структура формообразующей части станка состоит из двух кинематических групп: простой, в кинематической цепи внешней связи которой находиться орган настройки , и сложной, в кинематических цепях внутренней и внешней связей которых находиться органы настройки и.

При обработки червяков и ходовых винтов, помимо указанных методов, применяют нарезание резьбы чашечным резцом в виде зубчатого колеса с профилем зуба, форма которого является сопряженной при обкате с профилем резьбы нарезаемого червяка. Кинематическая структура станка состоит из двух сложных кинематических групп (рис. 12, г). Группа, осуществляющая движение Ф_V(В₁В₂), указана с органами настройки и, а движение Ф_S(П₁П₂) – с органами настройки и. Кинематические группы имеют совмещенные по траектории элементарные движения В₂ и В₄, и поэтому кинематическое соединение группы осуществляется через суммирующий механизм .

Кинематическая структура резьбообрабатывающих станков иногда усложняется. Так, при нарезании резьбы (рис. 12, д) остроконечным резцом в станке, кроме сложной кинематической группы, обеспе-чивающей винтовое движение Ф_V(В₁П₂), имеется простая или сложная группа (в зависимости от профиля резьбы), создающая исполнительное движение образования профиля резьбы.

Рис. 12. Структурные схемы резьбообрабатывающих станков

Если требуется нарезать фасонным резцом не цилиндрическую, а например, коническую резьбу, то внутренняя связь кинематической группы, осуществляющей винтовое движение Ф_V(В₁П₂П₃), усложняется (см. рис. 12, е). Во внутреннюю связь этой группы, помимо трех кинемати-ческих пар, входят две кинематические цепи с органами настройкии.