3 Виды движений узлов станка. Движения формообразования, реализуемые в станке для типовых технологических операций, с указанием методов получения производящих линий

При токарной обработке на станке модели 1А563Ф4 главным движением является вращение планшайбы с заготовкой (V₁), а при работе фрезерно-расточным суппортом главным движение является вращение фрезерно-расточного шпинделя (V₂). Движением подачи являются перемещение салазок суппортов по направляющим траверсы (S_п – поперечная подача), перемещение ползуна с инструментом по направляющим суппорта (S_пр – продольная подача), круговая подача планшайбы (S_кр). Установочными движениями в станке являются перемещение траверсы в вертикальном направлении (S_тр), а также поворот суппортов (S_{пов.суп.}).

Рисунок 3 – Движения в станке

При обработке поверхностей резанием в зависимости от вида режущего инструмента и формы его режущей кромки используют четыре метода образования производящих линий: копирование, обкат, след, касание.

На оборудовании данного типа реализуются три метода формообразования: метод копирования (нарезание резьбы резцом), метод следа (точение, растачивание) и метод касания (фрезерование).

Метода следа состоит в том, что форма производящей линии получается в виде следа режущей точки кромки инструмента при относительном движении заготовки и инструмента. Поэтому для получения производящей линии методом следа необходимо одно простое или сложное формообразующее движение. При данной схеме обработки (рисунок 4) образующая и направляющая производящие линии получаются методом следа. Причем образующая производящая линия – это главное движение V (вращение инструмента или заготовки), а направляющая производящая линия – это движение подачи S (продольное, поперечное или совместное).

Рисунок 4 – Схема формообразования (след-след)

Метода касания заключается в том, что форма производящей линии возникает в виде огибающей мест касания множества режущих точек вращающегося инструмента в результате относительных движений оси вращения инструмента и заготовки. На схеме обработки, показанной на рисунке 5, образующая производящая линия получается методом касания (главное движение), а направляющая производящая линия – методом следа (движение подачи).

Рисунок 5 – Схема формообразования (касание-след)

Метод копирования состоит в том, что форма производящей линии получается в виде копии формы режущей кромки инструмента или его профиля. На рисунке 6 представлена схема обработки, на которой реализован метод копирования – нарезание резьбы. Образующая производящая линия получается методом копирования, а направляющая производящая линия – методом следа (взаимодействие главного движения и движения подачи).

Рисунок 6 – Схема формообразования (копирование-след).

4 Структурно-кинематическая схема станка. Кинематические цепи движения формообразования

Структурно-кинематическая схема станка модели 1А563Ф4 изображена на рисунке 7.

Рисунок 7 – Структурно-кинематическая схема станка 1А563Ф4

Рассмотрим каждый привод станка в отдельности.

а)б)в)

Рисунок 8 – Структурно-кинематическая схема: а - привода главного движения (вращение планшайбы); б – привода главного движения (вращение шпинделя фрезерно-расточного суппорта); в – привода круговой подачи планшайбы.

Цепь главного движения (вращение планшайбы):

Конечные звенья: электродвигатель М1 – планшайба;

Расчетные перемещения:n_дв n_планш;

Уравнение кинематического баланса: n_дв · i_V = n_планш, об/мин

Структурно-кинематическая схема привода главного движения (вращение планшайбы) показана на рисунке 8а.

Цепь главного движения (вращение шпинделя фрезерно-расточного суппорта):

Конечные звенья: электродвигатель М6 – шпиндель;

Расчетные перемещения:n_дв n_шп;

Уравнение кинематического баланса: n_дв · i_V = n_шп, об/мин

Структурно-кинематическая схема привода главного движения (вращение шпинделя фрезерно-расточного суппорта) показана на рисунке 8б.

Цепь круговой подачи планшайбы:

Конечные звенья: электродвигатель М2 – планшайба;

Расчетные перемещения:n_дв S_кр;

Уравнение кинематического баланса: 1_об.дв. · i_const · i_V · , об/мин

Структурно-кинематическая схема привода круговой подачи планшайбы показана на рисунке 8в.

а)б)в)

Рисунок 9 – Структурно-кинематическая схема: а – привода вертикальной (продольной) подачи токарного суппорта; б – привода вертикальной (продольной) подачи фрезерно-расточного суппорта; в – привода вертикальной подачи траверсы.

Цепь привода вертикальной (продольной) подачи токарного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М5 – токарный суппорт;

Расчетные перемещения: 1_об.дв. S_пр.ток.;

Уравнение кинематического баланса: 1_об.дв. · i_const · p_х.в. = S_пр.ток., мм/об

Структурно-кинематическая схема привода вертикальной (продольной) подачи токарного суппорта показана на рисунке 9а.

Цепь привода вертикальной (продольной) подачи фрезерно-расточного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М5 – фрезерно-расточной суппорт;

Расчетные перемещения: 1_об.дв. S_{пр.фр-р.};

Уравнение кинематического баланса: 1_об.дв. · i_const · p_х.в. = S_{пр.фр-р.}, мм/об

Структурно-кинематическая схема привода вертикальной (продольной) подачи фрезерно-расточного суппорта показана на рисунке 9б.

Цепь привода вертикальной подачи траверсы:

Конечные звенья: электродвигатель М7 – траверса;

Расчетные перемещения: 1_об.дв. S_тр.;

Уравнение кинематического баланса: 1_об.дв.· i_const1 · i_const2 · p_х.в. = S_тр., мм/об

Структурно-кинематическая схема привода вертикальной подачи траверсы показана на рисунке 9в.

а)б)

Рисунок 10 – Структурно-кинематическая схема: а – привод горизонтальной (поперечной) подачи токарного суппорта; б – привод горизонтальной (поперечной) подачи фрезерно-расточного суппорта.

Цепь привода горизонтальной (поперечной) подачи токарного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М3 – токарный суппорт;

Расчетные перемещения: 1_об.дв. S_п.ток.;

Уравнение кинематического баланса: 1_об.дв. ·i_const ·(π · z · m) = S_п.ток., мм/об

Структурно-кинематическая схема привода горизонтальной (поперечной) подачи токарного суппорта показана на рисунке 10а.

Цепь привода горизонтальной (поперечной) подачи фрезерно-расточного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М3 – фрезерно-расточной суппорт;

Расчетные перемещения: 1_об.дв. S_п.фр-р.;

Уравнение кинематического баланса: 1_об.дв. ·i_const ·(π ·z · m) = S_п.фр-р., мм/об

Структурно-кинематическая схема привода горизонтальной (поперечной) подачи фрезерно-расточного суппорта показана на рисунке 10б.

а)

б)

Рисунок 11 – Структурно-кинематическая схема: а – привода поворота токарного суппорта; б – привода поворота фрезерно-расточного суппорта.

Цепь привода поворота токарного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М4 – токарный суппорт;

Расчетные перемещения:n_об.дв. S_{пов.ток.};

Уравнение кинематического баланса: n_об.дв. · i_const1 · i_const2 = S_{пов.ток.}, об/мин

Структурно-кинематическая схема привода поворота токарного суппорта показана на рисунке 11а.

Цепь привода поворота фрезерно-расточного суппорта:

Конечные звенья: электродвигатель М4 – фрезерно-расточной суппорт;

Расчетные перемещения:n_об.дв. S_{пов.фр-р.};

Уравнение кинематического баланса: n_об.дв.· i_const1 · i_const2 = S_{пов.фр-р.}, об/мин

Структурно-кинематическая схема привода поворота токарного суппорта показана на рисунке 11б.