5.1. Расшифровка обозначения модели станка и уточнение

его назначения

Указанная модель относится к группе № 1 – токарным станкам и к типу № 6 – собственно токарному. Данная модель входит в гамму К (представляет собой усовершенствование станка мод. 16К20), характеризуется высотой центров 200 мм, выполнена по нормальному классу точности Н и имеет оперативную систему ЧПУ.

Далее на основе изучения модели станка уточняется его назначение [1  6 и др.].

5.2. Анализ кинематической структуры станка

Составление схемы обработки.

На рис. 1 приведена схема обработки цилиндрической поверхности вала на токарном станке с ЧПУ мод. 16К20Т1. В качестве инструмента применен проходной резец.

Определение состава необходимых исполнительных

движений.

Для выполнения заданного перехода на указанном станке необходим состав исполнительных движений:

Ф_v(В₁) – движение формообразующее скоростное простое, представляющее собой вращение шпинделя;

Ф_s(П₂) - движение формообразующее подачи простое – посту-пательное перемещение каретки;

Н₁(П₂), Н₂(П₃) – наладочные поступательные движения каретки и поперечных салазок.

Определение метода формообразования поверхности детали

При осуществлении обработки (рис. 1) образующая производящая линия (формируется в первую очередь) имеет форму окружности и получается методом следа, направляющая производящая имеет форму прямой линии и также реализуется методом следа. Поэтому цилиндрическая поверхность детали образуется методом следа и следа.

Составление структуры станка и ее анализ

Структура формообразующей части станка мод. 16К20Т1, составленная с учетом кинематической схемы [6], приведена на рис. 2. На ней яркими линиями выделена формообразующая часть станка, необходимая для выполнения заданного перехода обработки.

Структурные связи группы, обеспечивающей получение движения Ф_v(В₁):

внутренняя связь

– кинематические пары вращения шпинделя (выполняются в виде подшипников);

внешняя связь

– программа  СУ  Э₁ – ПК – шпиндель,

ДС₁

где СУ – система управления, Э₁ – электродвигатель привода главного движения, ПК – переборная коробка, ДС₁ - датчик скорости вращения вала двигателя Э₁.

Структурные связи группы подачи, обеспечивающей получение движения Ф_s(П₂):

внутренняя связь

– кинематические пары поступательного движения (выполняются в виде направляющих каретки);

внешняя связь

–программа  СУ Э₂ – ходовой винт 1 – гайка 1 – каретка,

ДОС₁

где Э₂ – электродвигатель привода движения продольной подачи,

ДОС₁ - датчик обратной связи.

5.3. Кинематическая настройка станка

Определение исходных данных и их приведение к виду,

возможному для настройки

Для расчета настройки станка с целью выполнения заданного перехода обработки необходимы исходные данные:

элементы режима резания - скорость резания v, м/мин; продольная подача s_прод, мм /об; глубина резания t, мм; скорость быстрых перемещений каретки и поперечных салазок v_уск, мм/мин;

параметры детали: d, l - диаметр и длина обработанной поверхности, мм.

Частота вращения шпинделя n (об/ мин) находится по формуле

, (1)

где v – cкорость резания (м/мин); d_max – наибольший диаметр заготовки (мм), при обработке детали за один проход d_max = d +2t.

Продольная минутная подача s_{прод. м} (мм/мин)

s_{прод. м} = s_прод.  n, (2)

где s_прод. – продольная подача, мм/об; n – частота вращения шпинделя, об/мин.

При численном расчете значения n, s_{прод. м} и v_уск округляются до ближайших значений, обеспечиваемых станком (в данном случае с точностью до 1 об/мин и 1 мм/мин).

Длина рабочего хода каретки

, (3)

где l₁ – величина подвода резца с рабочей подачей, принимается 0,5  1 мм.

Определение расчетных кинематических цепей станка

С учетом осуществления рассматриваемого перехода обработки составляется схема перемещений инструмента относительно обрабатываемой детали (рис. 3).

Для реализации необходимых исполнительных движений определяются органы и параметры настройки (табл. 1). В таблице выделены параметры исполнительных движений, органы и элементы настройки, обеспечиваемые расчетными кинематическими цепями.

Таблица 1.