- •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
3.9.8 Анализ кинематической структуры привода главного движения
токарно-винторезного станка модели 1К62
Уравнение кинематического баланса цепи главного движения станка модели 1К62 (см. п/п. 3.4.3 и рис. 3.11) для правого вращения может быть представлено в следующем виде:
1) По кинематической схеме и уравнению кинематического баланса можно заключить, что коробка скоростей (КС) имеет сложенную структуру на 30 вариантов частот вращения шпинделя, состоящую из двух кинематических цепей передач, одна из которых (обозначим в соответствии с изложенным в п/п. 3.9.6.4 zo·zт) предназначена для получения низших, а другая (zo·zc) – высших скоростей привода;
2) Решение уравнения кинематического баланса показывает, что КС обеспечивает следующие частоты вращения шпинделя (рассчитанные значения частот округлены до стандартных значений чисел геометрического ряда), об/мин:
-
12,5 –
16 –
20 –
25 –
31,5 –
40 –
50 –
63 –
80 –
100 –
125 –
160 –
к а ж д а я ч а с т о та п о л у ч а е т с я д в а ж д ы
200 –
250 –
315 –
400 –
500 –
630 –
дважды
800 –
1000 –
1250 –
1600 –
2000
Как видно, фактическое число различных значений частот вращения шпинделя (zф= 23) меньше структурного числа вариантов (z = 30), так как несколько частот (7) повторяется. Таким образом, в КС имеет место перекрытие части ступеней скорости;
3) Знаменатель геометрического ряда частот вращения шпинделя равен:
4) Знаменатели рядов передаточных отношений в группах передач pа,pб,pв,pг, составляющих общую и тихоходную части приводаzo·zт, и порядок переключения групп будут следующими:
-
Группы
Взаимосвязь iв группах
передач
Значения
знаменателей групп
Порядок
переключения групп
Характеристики групп
pа=2
pо
(основная гр.)
xо= 1
pб=3
pI
(Iмножительн.)
xI = 2
pв=2
pII
(IIмножительн.)
xII = 6
pг=2
pIII
(IIIмножительн.)
xIII= 6
Развёрнутая структурная формула кинематической цепи для низших скоростей привода будет: zo·zт=pа·pб·pв·pг= 2(1)·3(2)·2(6)·2(6);
5) Как видно, характеристика последней множительной группы (6) меньше расчётного значения (12) и цепь zo·zтявляется структурой с перекрытием, которая обеспечивает
Кинематической цепью для высших скоростей обеспечивается zo·zc= 6 вариантов. Однако же суммарное число различных частот вращения шпинделя не 18+6=24, а 23. Это имеет место потому, что первая цепь обеспечивает частоты n1-n18, а вторая – n18-n23, а не n19-n24, т.е. ещё две частоты (630 об/мин) повторяются. Общая часть слагаемых структур – zo= 6 = 2(1)·3(2);
6) На основании полученных данных можно построить структурную сетку привода (рис. У.16);
7) Сложенная структура с перекрытием привода главного движения станка модели 1К62 обеспечивает диапазон регулирования при zф = 23 и = 1,26 Д = 2000/12,5 = 160. Нормальная множительная структура на 24 варианта обеспечивала бы Д = 1,1224–1 = 14 (т.к. 2(1)·3(2)·2(6)·2(12) = 24 и).
|
Рис. У.16. Структурная сетка привода главного движения станка модели 1К62 |