- •§§ Общие вопросы проектирования металлорежущих станков. § Стадии проектирования и подготовки станка к производству
- •§ Основные технико-экономические показатели станков и станочных систем
- •§ Основные тенденции и перспективы развития станков и станочных комплексов
- •3. Применение вычислительной техники для автоматизации производства.
- •4. Унификация и нормализация.
- •2. Силовая характеристика.
- •Мощность электродвигателей главного движения
- •§ Проектирование привода главного движения в станках
- •§ Множительные структуры
- •§ Графическое изображение множительных структур
- •§ Оптимальный вариант множительной структуры
- •§ Коробки скоростей со сложенной структурой
- •§ Особые множительные структуры Применение сменных колёс
- •§ Коробки со связанными колёсами Принимаются для уменьшения количества зубьев колёс и основных размеров коробок скоростей.
- •§ Структуры с изменёнными характеристиками групп
- •§ Привод с бесступенчатым регулированием скорости
- •При этом должно выполняться условие: – диапазон регулирования привода, где Дд – диапазон регулирования двигателя,Дк– диапазон регулирования коробки скоростей.
- •§ Коробки скоростей с приводом от многоскоростных электродвигателей
- •Чаще всего применяют 2-х скоростные двигатели: 1500 – 3000, 750 – 1500, 500 – 1000; 3-х скоростные: 750 – 1500 – 3000 об/мин; 4-х скоростные: 375 – 750 – 1500 – 3000 об/мин.
- •§ Механизмы переключения передач в станках с чпу и с ручным переключением
- •§§ Шпиндельные узлы станков. § Основные проектные критерии
- •§ Конструкции шпиндельных узлов
- •§ Опоры шпиндельных узлов
- •Увеличение быстроходности, уменьшение жёсткости
- •§ Посадки сопряжённых поверхностей
- •§ Расчет шпиндельных узлов на жесткость
- •§ Расчет на жесткость шпинделя с учетом податливости опор
- •§ Подшипники скольжения шпинделей
- •Гидродинамические подшипники.
- •Гидростатические подшипники.
- •Опоры с газовой смазкой.
- •§§ Привод подач станков. § Основные проектные критерии приводов подач станков с чпу
- •§ Выбор типа электродвигателя
- •§ Выбор тягового устройства
- •§ Передача винт-гайка качения
- •§ Приводы подач с высокомоментными двигателями
- •§ Привода микроперемещений
- •§§ Несущая система станков. § Назначение несущей системы, основные проектные критерии
- •§ Материалы и конструктивные формы несущей системы
- •§ Жесткость стыков базовых деталей
- •§ Расчет на жесткость методом конечных элементов
- •§§ Направляющие станков. § Основные проектные критерии. Классификация направляющих
- •§ Направляющие скольжения
- •§ Расчет направляющих скольжения
- •§ Направляющие качения
- •§ Комбинированные направляющие качения-скольжения
- •§ Гидродинамические, гидростатические, аэростатические направляющие. Особенности конструкции
- •§§ Манипуляторы. § Манипуляторы для смены заготовок
- •§ Манипуляторы для смены инструментов
- •§ Проектирование и расчет манипуляторов
§ Приводы подач с высокомоментными двигателями
В настоящее время нашли применение:
1. Теристорный привод с низкоскоростным высокомоментным двигателем постоянного тока и возбуждением от высокоэнергитичных магнитов.
Применение для возбуждения высокоэнергетичных керамических магнитов, выдерживающих 10…15 кратные пиковые моменты без размагничивания, позволяет повышать перегрузочную способность двигателя. Значительная масса и теплоемкость ротора позволяет выдерживать эти перегрузки длительное время. Трехкратный момент от номинального эти двигатели могут выдержать в течение 30 минут.
Т.к. двигатель имеет сравнительно низкие обороты, во многих случаях отпадает необходимость редуктора.
2. Электрический привод с высокомоментным двигателем постоянного тока.
Пример марки: ЭТЗС16.
Электропривод теристорный, С – следящий.
Применяются высокомоментные двигатели постоянного тока ПБВ-100, ПБВ-132 и т.д. с теристорным управлением с возбуждением от постоянных магнитов. Эти магниты выполнены на основе гексагональных ферритов.
Двигатель изготовляют со встроенным тахогенератором. В рабочем диапазоне подач двигатель имеет практически постоянный момент. Размагничивание наступает при токе большем 10-кратного значения от номинала.
Приводы подач с высокомоментными двигателями позволяют выполнять разгон перемещаемого органа до max скорости за весьма малое время (разгон до V = 10 м/мин. происходит за ≈ 0,25 сек.).
§ Привода микроперемещений
Применяют в станках предназначенных для финишной обработки точных деталей.
Наибольшее распространение получил электромеханический привод, например, с шаговым двигателем и передачей винт-гайка качения.
Быстрый подвод каретки 6 шлифовального круга бесцентрового круглошлифовального станка осуществляется гидроцилиндром 7 до упора 8. Рабочая подача бабки 2 производится от шагового двигателя 4 через редуктор 5 и шарико-винтовую передачу.
3. При износе шлифовального круга идет команда шаговому двигателю на подналадку. Величина подналадки обычно 0,3÷0,5 мкм.
§§ Несущая система станков. § Назначение несущей системы, основные проектные критерии
Несущая система служит для создания требуемого пространственного размещения узлов, несущих инструмент или деталь и обеспечивает точность их взаимоного расположения под нагрузкой.
К несущей системе относят: станины, основания, колонны, стойки, поперечины, ползуны, траверсы, столы, каретки, суппорты, планшайбы, корпуса шпиндельных бабок и т.п.
Несущая система должна обеспечивать:
высокую жесткость.
высокие демфирующие свойства, т.е. способность гасить колебания между инструментом и заготовкой от действия различных источников вибраций.
долговечность, выражающуюся в стабильности формы деталей, из которых состоит система.
малые температурные деформации.
§ Материалы и конструктивные формы несущей системы
1. СТАНИНЫ.
Несут на себе подвижные и неподвижные узлы станка. В зависимости от расположения оси станка делятся на горизонтальные и вертикальные.
Сечения горизонтальных станин.
Расчетная схема станины токарного станка.
Рассчитывается прогиб f в середине пролета двухопорной балки.
, где
Р – поперечная сила в середине пролета;
(ЕJ)пр – приведенная жесткость балки на изгиб.
Расчетная схема сверлильного станка.
Прогиб свободного конца балки с заделанным концом: