Опоры с газовой смазкой.

По конструкции аналогичны гидростатическим опорам, только вместо масла используется сжатый воздух под давлением Р=0,3÷0,4 МПа.

Преимущества: малые потери на трение.

Недостаток: малая нагрузочная способность.

Применение: прецизионные станки небольших размеров.

§§ Привод подач станков. § Основные проектные критерии приводов подач станков с чпу

Привод подач является одним из основных узлов, определяющих производительность и точность станков с ЧПУ.

К приводам подач предъявляют требования:

1. большая скорость холостых перемещений рабочих органов (до 20 м/мин.).

2. малое время разгона и торможения (разгон до 10 м/мин. за 0,25 сек.).

3. небольшая величина рассогласования между заданным и фактическим перемещениями.

4. большой диапазон регулирования (Д = 10000 …30000).

5. достаточно высокая мощность, необходимая для перемещения исполнительных механизмов станка и преодоления сил резания.

6. стабильность работы.

7. надежность и долговечность.

В кинематической схеме привода подачи движение от электродвигателя через редуктор передается на ходовой винт и далее исполнительный орган станка (стол, каретка, суппорт). Параметры кинематической схемы (шаг ходового винта и передаточное отношение редуктора) определяются как диапазоном регулирования подачи, так и возможностями электродвигателя.

Различают минимальную и максимальную рабочие подачи, скорости V_{р min} и V_{p max}, в пределах которых регулирование ведется при постоянном (максимальном) моменте и скорость вспомогательных перемещений V_max осуществляемых при сниженном моменте.

Общий диапазон регулирования подачи:

Два диапазона регулирования подачи:

;

- первый диапазон регулирования электродвигателя (при постоянном моменте).

- второй диапазон регулирования.

Его целесообразно использовать для вспомогательных перемещений (момент < M_ном.).

Общий диапазон регулирования двигателя Д^’ > Д.

§ Выбор типа электродвигателя

В приводах подачи современных станков с ЧПУ применяют электродвигатели серии ПБВ с возбуждением от постоянных магнитов или двигатели постоянного тока серии 2П, ПБС с электромагнитным возбуждением. Во всех случаях целесообразно использовать двигатели с внутренним тахогенератором.

§ Выбор тягового устройства

Служат для перемещения подвижных узлов станка по направляющим прямолинейного и вращательного движений. Они являются последним звеном кинематической цепи.

В зависимости от назначения станка применяют следующие виды тяговых устройств:

1. Пара винт-гайка скольжения.

2. Пара винт-гайка качения.

3. Гидростатическая передача винт-гайка.

4. Зубчато-реечная передача.

5. Гидростатическая червячно-реечная передача.

6. Передача червяк-рейка качения.

7. Кулачковые механизмы.

8. Устройства микроперемещений.

§ Передача винт-гайка качения

Является основным видом тягового устройства для станков с ЧПУ и обычных станков.

Преимущества передачи:

1. передача больших усилий.

2. высокий КПД (0,9÷0,95).

3. высокая жесткость (возможность создания натяга).

4. высокая точность.

5. малая изнашиваемость и тепловыделение.

Недостатки: отсутствие самоторможения, сложность изготовления, высокая стоимость и необходимость надежной защиты от стружки и пыли.

Состоит из винта 1, гайки 2, комплекта шариков 3, расположенных в винтовых канавках винта и гайки, канала 4 для возврата шариков. Канал возврата соединяет первый и последний витки гайки и обеспечивает непрерывную циркуляцию шариков.

Получили распространение следующие профили резьбы винта и гайки:

Угол контакта α = 45⁰ (в большинстве случаев). При малых углах контакта передача имеет низкую осевую жесткость и нагрузочную способность. С повышением угла контакта α повышается нагрузочная способность и жесткость, понижаются потери на трение.

Расчет передачи:

1. Расчет винта на устойчивость.

Диаметр винта определяют по формуле Эйлера:

, где

F – максимальная продольная сжимающая сила;

μ – коэффициент заделки концов винта (0,5÷2);

l – максимальное расстояние между гайкой и опорой винта;

Е – модуль упругости.

2. Расчет по критической частоте вращения.

Частота вращения винта (мин^-1):

, где

к = 1,2÷1,25 – коэффициент несовпадения частоты вращения винта с частотой его собственных колебаний;

V_хх – скорость холостого хода (м/мин.);

Р – шаг винта (мм).

3. Расчет на жесткость.

Податливость винта:

, где

- жесткость винта;

- жесткость винтовых механизмов;

- жесткость опор винта.