ТЕМА 9. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА СТАНКОВ СО СЛОЖНЫМИ ФОРМООБРАЗУЮЩИМИ ДВИЖЕНИЯМИ.

В данной теме рассмотрим вопросы, связанные с кинематической настройкой станков со сложными формообразующим движениями. При кинематическом анали- зе необходимо пользоваться следующей литературой: 1. А.М. Кучер. Немые кине- матические схемы металлорежущих станков; 2. В.И. Калинкин. Кинематика метал- лорежущих станков.

Наиболее распространенными станками со сложными формообразующим дви- жениями, требующими настройки кинематических цепей, являются:

-токарно-винторезные станки;

-токарно-затыловочные;

-зубодолбежные;

-зубофрезерные

-зуборезные для нарезания конических колес с круговым зубом;

-зубострогальные для нарезания конических колес с прямым зубом;

-резьбофрезерные и другие.

Разберем более подробно только перечисленные выше станки.

1.Токарно-винторезный станок модели 1К62Д.

При выполнении токарных операций этот станок не требует расчета кинемати- ческих параметров органов настройки в цепи подач, каковыми являются гитара сменных колес и коробка подач.

При нарезании резьбы резцом требуется дополнительная настройка в зависимо- сти от типа резьбы.

Метрическая резьба задается шагом T = t мм.

Дюймовая резьба задается числом ниток n на 1”(дюйм), а шаг резьбы определя- ется по формулеT = 25.4n мм.

Модульная резьба задается модулем m, а шаг резьбы определяется по формуле

T = π × m × z мм.

Притчевая резьба задается диаметральным питчем Р, а ее шаг определяется по формуле T = 25.4 ×πP

На рисунке 9.1 представлена кинематическая структура резьбонарезной кине- матической цепи. Где iУШ – звено увеличения ша- га, которое располагается, как правило, в коробке скоростей; iГ – гитара сменных колес; iК – коробка

принимают следующие значения: При нарезании метрических и дюймовых резьб передаточное отношение гитары сменных колес iГ = 4250 , а при нарезании мо-

дульных и питчевых резьб iГ = 6497 ; Величины iУШ и iК определяются конструкци-

1

ей станка и устанавливаются органами управления коробки скоростей (звено увели- чения шага) и коробки подач.

При нарезании резьб с нестандартным шагом ТН передаточное отношение гита-

При нарезании точных резьб коробка подач исключается из кинематической цепи, и уравнение настройки имеет вид

1об .шп × c ×iУШ ×iГ ×tХ = T

При нарезании многозаходных резьб шаг необходимо умножить на число захо-

дов.

2.Токарно-затыловочный станок модели К96.

Настройка токарно-затыловочного станка зависит от выполняемой операции. Рассмотрим операцию, при которой используются все кинематические цепи, а, сле- довательно, осуществляется полная настройка. Такой операцией является затылова- ние зубьев червячной фрезы с винтовыми канавками. При выполнении этой опера- ции используются следующие кинематические цепи:

Цепь главного движения начинается от электродвигателя и заканчивается шпинделем. Настройка этой цепи осуществляется коробкой скоростей и не требует расчета.

Цепь продольной подачи (винторезное движение вдоль оси детали) начинается от шпинделя и заканчивается ходовым винтом с шагом t –12,7 мм. Органом на- стройки является гитара сменных колес a – b и c – d. Уравнение настройки имеет

вид

1об .шп × c ×iГ ×12,7 = T

Т – шаг витков фрезы

Цепь затыловочного делительного движения заимствуется также от шпинделя и передается кулачку привода возвратно-поступательного движения поперечных сала- зок. Органом настройки является гитара сменных колес a1 – b1 и c1 – d1. Сменные колеса гитары подбираются так, чтобы при повороте шпинделя на один оборот, ку- лачок совершил z оборотов (z – число зубьев затылуемой фрезы на одном обороте).

Уравнение настройки имеет вид

1об .шп × c ×iГ ×0.5 = Nz

0,5 – передаточное отношение дифференциала N – число подъёмов на кулачке

Цепь дифференциала используется для дополнительного приращения (вычита- ния) скорости вращения кулачка при продольном перемещении салазок. Движение заимствуется от ходового винта и передается на корпус дифференциала для сумми- рования с делительным движением. Органом настройки является гитара сменных колес a2 – b2 и c2 – d2. Формула для расчета передаточного отношения гитары

Т/ – шаг винтовой канавки фрезы

Т ′ = π × d ×tgβ

d – диаметр фрезы

2

b - угол наклона винтовой стружечной канавки фрезы (рис. 9.2) α – угол подъёма винтовой линии линии зубьев фрезы

Рис. 9.2 Параметры червячной фрезы

Кинематическая структура станка при выполнении этой операции (рис. 9.3)

Рис. 9.3 Структурная схема токарно-затыловочного станка

3.Зубодолбежный станок модели 514

Настройка станка заключается в определении параметров настройки и настрой- ки следующих кинематических цепей:

Цепь главного движения начинается от электродвигателя и заканчивается шпинделем в котором установлен долбяк. Уравнение настройки.

nЭЛ × c ×iV = nДВ.Х .Д

Цепь круговой подачи. Движение заимствуется от возвратно-поступвательного движения шпинделя и передается на вращательное движение шпинделя. Уравнение

настройки

1ДВ.Х × c ×iS ×π × m × zД = sКР

m, zД – соответственно модуль и число зубьев долбяка.

Цепь радиальной подачи. Движение заимствуется от возвратно- поступвательного движения шпинделя и передается на вращательное движение ку- лачка. Уравнение настройки

1ДВ.Х × c ×iS Р × Н = sР

Н – ход кулачка Цепь обката (деления). Движение заимствуется от вращения шпинделя и пере-

дается на вращение стола с заготовкой. Уравнение настройки

zД и zЗ – соответственно число зубьев долбяка и заготовки Кинематическая структура станка имеет вид (рис.9 .4)

3

1ОБ.СТ × c × iY × tХВ = Т

где: T = π × m × z Sinβ

m – модуль зуба в нормальном сечении z – число зубьев нарезаемого колеса

β - угол наклона винтовой линии зуба При нарезании червячного колеса методом танген-

циальной подачи главное движение и движение обката остаются такими же, а движение подачи и суммирующие движения изменяются (рис. 9.6). Движение тангенциаль- ной подачи заимствуется от стола с заготовкой и переда- ется протяжному суппорту. Уравнение настройки.

1ОБ .СТ . × c ×iТ × H = sТ

Н – ход винтовой передачи перемещающей танген- циальный суппорт.

Для того чтобы нарезать зубья методом тангенци- альной подачи необходимо при тангенциальном пере- мещении червячной фрезы ST сообщать дополнительное движение заготовки (см.

сему резания). Одно вращательное движение заготовки обуславливается делитель- ным (обкатным) движением, а второе осевым перемещением червячной фрезы. В данном случае червячную фрезу и заготовку можно рассматривать как дифференци- альную червячную передачу. Кинематически зависимость вращение стола и пере- мещение протяжного суппорта можно определить следующим образом: за один оборот заготовки (стола) фреза должна переместиться в тангенциальном направле- нии на величину длины делительной окружности колеса L. Уравнение настройки

1ОБ.СТ . × c × iY × tХВ = L

где: L = π × m × z m – модуль зуба

z – число зубьев нарезаемого колеса

Кинематическая структура станка при нарезании цилиндрического колеса с винтовым зубом (рис. 9.7).

Рис. 9.7 - Структурная схема станка при

нарезании колеса с винтовым зубом

5