3 Реализация основных методов формообразования поверхностей
Тела деталей машин ограничены геометрическими поверхностями, образованными при обработке. Это в основном плоскости, круговые и некруговые цилиндры и конусы, линейчатые и сферические поверхности. Все они имеют определенные протяженность и относительное положение. Реальные поверхности детали, полученные в результате обработки на станках, отличаются от идеальных геометрических поверхностей. Воздействие режущей кромки инструмента, трение между его задней гранью и обрабатываемой поверхностью, пластические деформации при отрыве отдельных слоев материала заготовки, упругие деформации поверхностных слоев, вибрации и другие явления, возникающие в процессе резания, приводят к образованию на обработанной поверхности микронеровностей и волнистости. Их допустимая величина устанавливается в зависимости от назначения детали и обеспечивается различными методами обработки.
Поверхности обрабатываемых деталей можно рассматривать как непрерывное множество последовательных положений (следов) движущейся производящей линии, называемой образующей, по другой производящей линии, называемой направляющей.
Большинство поверхностей деталей машин может быть образовано при использовании в качестве производящих линий прямой, окружности, эвольвенты, винтовой и ряда других линий. В реальных условиях обработки производящие линии воспроизводятся комбинацией согласованных между собой вращательных и прямолинейных перемещений инструмента и заготовки. Движения, необходимые для этого, называют рабочими формообразующими движениями. Они могут быть простыми, состоящими из одного движения, и сложными, состоящими из нескольких простых движений.
На рассматриваемом станке реализуются 3 метода формообразования поверхности: копирования, касания и следа.
Метод копирования основан на том, что режущая кромка инструмента по форме совпадает с производящей линией. Данный метод реализуется при работе фрез. Контур режущей кромки фрезы совпадает с профилем впадин и воспроизводит образующую линию. Направляющая линия получается при прямолинейном движении заготовки вдоль своей оси. Здесь необходимы два формообразующих движения: вращение фрезы и прямолинейное перемещение заготовки.
Метод следа состоит в том, что образующая линия получается как след движения точки — вершины режущего инструмента. Направляющая линия получается при вращении сверла, зенкера или развёртки и относительного его движения вглубь заготовки.
Метод касания основан на том, что образующая линия является касательной к ряду геометрических вспомогательных линий, образованных реальной точкой движущейся режущей кромки инструмента. Метод реализуется при работе с фрезами, строгальными резцами, абразивным инструментом.
4 Уравнение кинематического баланса привода главного движения
Приводы всех четырёх шпиндельных бабок одинаковы, поэтому достаточно рассмотреть кинематику одной из шпиндельных бабок. Как видно из кинематической схемы станка (лист 2 графической части), привод движения резания состоит из первой и последней понижающих передач и 12-ступенчатой коробки скоростей с подвижными блоками шестерён.
Вращение от электродвигателя мощностью 20 кВт через колёса 40-78 передаётся валу I коробки скоростей. Двойной подвижный блок шестерён Б1 сообщает вращение валу II либо шестернями 22-44 (как показано на схеме), либо шестернями 33-33. Вал III получает вращение от вала II посредством двойного подвижного блока Б2 через шестерни 20-52 или 44-28. Далее вращение передаётся выходному валу IV коробки скоростей тройным подвижным блоком шестерён Б3. Шпиндель V получает 12 различных скоростей вращения от 37,5 до 475 об/мин через цилиндрическую зубчатую передачу 31-61. Шпиндель смонтирован в подвижной гильзе и связан с приводной шестерней 61.
От вала I посредством колёс 24-54 получает вращение эксцентрик Э, который приводит в действие масляный насос Hn. Последний обеспечивает смазкой привод движения резания.
Максимальное число оборотов шпинделя nmax определяется из выражения:
Минимальное число оборотов шпинделя nmin определяется из выражения:
