
- •Краткий исторический обзор, состояние и перспективы развития станкостроения
- •1 Общие сведения о металлорежущих станках
- •1.1 Назначение и структура металлорежущих станков
- •1.2 Классификация металлорежущих станков
- •1.3 Понятия о типаже, основных параметрах и размерных рядах станков
- •1.4 Система обозначений (нумерация) станков
- •1.5 Методы образования поверхностей деталей при обработке на металлорежущих станках
- •1.6 Движения в металлорежущих станках
- •1.7 Технико-экономические показатели станков
- •2 Основные узлы и механизмы станков
- •2.1 Базовые детали и направляющие
- •2.1.1 Назначение базовых деталей и направляющих
- •2.1.2 Виды базовых деталей
- •2.1.3 Материал длябазовых деталей
- •2.1.4 Исполнения направляющих
- •2.1.5 Направляющие скольжения
- •2.1.6 Направляющие качения
- •2.1.7 Комбинированные направляющие
- •2.2 Приводы металлорежущих станков
- •2.2.1 Понятие о приводе. Кинематические пары, цепи, схемы
- •2.2.2 Зубчатые механизмы ступенчатого изменения скорости главного движения
- •2.2.3 Зубчатые механизмы ступенчатого изменения подач
- •2.2.4 Сменные зубчатые колёса
- •2.2.5 Механические вариаторы скоростей
- •2.2.6 Реверсивные механизмы
- •2.2.7 Механизмы прерывистого движения
- •2.2.7.1 Храповые механизмы
- •2.2.7.2 Мальтийские механизмы
- •2.2.7.3 Другие механизмы для осуществления периодических движений
- •2.2.8 Суммирующие механизмы
- •2.2.9 Механизмы обгона
- •2.2.10 Компоновки и конструктивные решения приводов главного движения
- •2.2.11 Ручное управление станками
- •2.3 Шпиндели и шпиндельные узлы
- •3 Кинематическая структура станков. Кинематический расчёт и настройка приводов
- •3.1 Кинематические связи в станках
- •3.2 Понятия о наладке и настройке станков
- •1 Оборотфрезы k/z оборотазаготовки (или, сокращённо: 1 об.Фрk/z об.Заг).
- •3.3 Порядок настройки привода на требуемую скорость
- •3.4 Примеры кинематических решений универсальных станков
- •3.4.1 Вертикально-сверлильный станок
- •3.4.1.1 Привод главного движения (вращения шпинделя с инструментом)
- •3.4.1.2 Привод подачи (осевого перемещения шпинделя с инструментом)
- •3.4.2 Универсально-фрезерный станок
- •3.4.2.1 Привод главного движения (вращения шпинделя с инструментом)
- •3.4.2.2 Приводы подач (перемещений стола с заготовкой)
- •3.4.2.3 Приводы быстрых перемещений стола
- •3.4.3 Токарно-винторезный станок
- •3.4.3.1 Привод главного движения (вращения шпинделя с заготовкой)
- •3.4.3.2 Приводы подач, осуществляемых при включении ходового вала
- •3.4.3.3 Приводы винторезных подач
- •3.4.3.5 Приводы быстрых перемещений суппорта
- •3.5 Основные технические характеристики станков. Выбор кинематических характеристик
- •3.6 Регулирование частот вращения шпинделя
- •3.7 Геометрический ряд частот вращения
- •3.8 Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел. Стандартные значения знаменателей геометрических рядов
- •3.9 Кинематический расчёт приводов станков
- •3.9.1 Основные определения и зависимости
- •3.9.1.1 Структура привода
- •3.9.1.2 Порядок переключения групп передач
- •Значения чисел некоторых геометрических рядов в пределах 1-9500
- •Продолжение табл. 3.6
- •3.9.1.3 Взаимосвязь передаточных отношений в группах передач привода
- •3.9.1.4 Развёрнутые структурные формулы
- •3.9.1.5 Предельные величины передаточных отношений в группах передач
- •3.9.1.6 Диапазоны регулирования привода и отдельных групп передач
- •3.9.1.7 Наибольшее допустимое структурой значение знаменателя ряда
- •3.9.2 Графоаналитический метод определения передаточных отношений
- •3.9.2.1 Построение структурных сеток
- •3.9.2.2 Анализ структурных сеток и выбор оптимального варианта
- •3.9.2.3 Построение диаграммы (графика, картины) частот вращения валов привода
- •3.9.2.4 Выбор оптимального варианта дчв
- •3.9.3 Расчёт чисел зубьев передач групп
- •3.9.4 Особенности расчёта приводов со сменными обратимыми зубчатыми колёсами
- •3.9.5 Особенности расчёта приводов с многоскоростными электродвигателями
- •3.9.6 Расширение диапазона регулирования приводов
- •3.9.6.1 Приводы с переборами (ступенями возврата)
- •3.9.6.2 Приводы с перекрытием (повторением) части ступеней скорости шпинделя
- •3.9.6.3 Применение составных (ломаных) геометрических рядов
- •3.9.6.4 Приводы со сложенной структурой
- •3.9.7 Бесступенчатое регулирование скорости
- •3.9.8 Анализ кинематической структуры привода главного движения
- •3.9.9 Особенности расчета и проектирования коробок подач
3.4.3.5 Приводы быстрых перемещений суппорта
Эти приводы обеспечиваются при нажатии на кнопку в рукоятке включения подач от отдельного электродвигателя (nдв.б=1410 об/мин), соединённого ременной передачей с ходовым валом. Быстрое перемещение происходит в направлении включённой подачи. Поскольку при этом ходовой вал вращается с более высокой частотой, нежели приводящее его от коробки подач колесо 56, последнее связано с ходовым валом через муфту обгона МО.
расчётные перемещения конечных звеньев цепей и уравнения кинематического баланса будут следующими:
nдв.б vб;
- продольные перемещения:
- поперечные перемещения:
3.5 Основные технические характеристики станков. Выбор кинематических характеристик
К основным техническим характеристикам станков относятся:
- кинематические характеристики – обеспечиваемые станком скорости резания и подачи;
- силовые характеристики – обеспечиваемые станком усилия и мощность резания;
- класс точности;
- размеры и масса станка.
Остановимся подробнее на кинематических характеристиках.
Скорости рабочих движений определяются по рекомендуемым режимам резания для обработки конкретной детали (в случае специальных станков) или типовых деталей (в случае универсальных станков). На основе анализа вариантов технологических процессов производится выбор предельных скоростей резания (vmin, vmax) и подач (Smin, Smax).
Так, для универсальных станков значения vmin и Smin могут выбираться из режимов обработки легированных сталей и твёрдых чугунов, а vmax и Smax - мягких сталей твёрдосплавным и т.п. инструментом при малых сечениях стружки.
Отношения vmax/vmin=Дv и Smax/Smin=ДS называют диапазонами регулирования скорости резания и подачи соответственно.
При выборе пределов скоростей резания и подач учитывают также данные анализа характеристик аналогичных станков отечественных и зарубежных фирм и статистические данные об использовании станков в реальных производственных условиях.
Предельные значения диаметров обрабатываемых заготовок или применяемых режущих инструментов Dmin и Dmax для проектируемого универсального станка обычно устанавливают на основании анализа характеристик существующих станков того же типоразмера.
Однако в практике эксплуатации станков общего назначения относительно редко встречается обработка заготовок или применение инструментов с предельными диаметрами. Учитывая это, рассматривают диапазон расчётных предельных диаметров dmin и dmax, сокращённых по сравнению с Dmin и Dmax: Дd=dmax/dmin.
Максимальный расчётный диаметр принимают:
-
для токарных и сверлильных станков –
dmax=(0,75…1)Dmax
,
-
для фрезерных станков –
,
где В – ширина стола станка.
Минимальный расчётный диаметр для этих же групп станков – dmin=dmax/(4…8).
Предельные значения частот вращения шпинделя можно определить по формулам:
,
.
Очевидно:
где Д (Дn) - диапазон регулирования частот вращения шпинделя.
Предельные значения частот вращения шпинделя могут быть установлены на основании результатов статистического обследования станков, аналогичных проектируемому, в реальных производственных условиях.