Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ФОМОМ / Фомом.doc
Скачиваний:
84
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
1.7 Mб
Скачать

Міністерство освіти і науки України

Тернопільський державний технічний університет

імені Івана Пулюя

Кафедра конструювання верстатів,

інструментів та машин

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

для виконання самостійної роботи з курсу:

Фізичні основи механічної обробки металів

для студентів всіх форм навчання

за напрямом підготовки

6.050202Автоматизація і компютерно - інтегровані

технології

Тернопіль – 2008

Методичні вказівки розроблені відповідно до навчальних планів спеціальностей 7.092501, 7.092502.

Методичні вказівки розробили: ст. викл. Кузьмін М.І.

інженер Чорний Р.П.

Рецензент: к.т.н. доц. Дичковський М.Г.

Відповідальний за випуск: ст. викл. Кузьмін М.І.

Методичні вказівки розглянуті та

затверджені на засіданні кафедри

“Конструювання верстатів,

інструментів та машин”

Протокол ___15____ від

«_26_» ___03______2008 р.

Методичні вказівки розглянуті та

рекомендовані до друку на засіданні

методичної комісії механіко-технічного

факультету ТДТУ імені Івана Пулюя

Протокол ___2_____ від

« 10_» ___04___2008 р.

Передмова

В самостійній роботі студенти повинні призначити табличним методом оп­тимальний режим обробки гладкого циліндричного валика на вибраному верс­таті, який забезпечив би найбільшу продуктивність процесу при максимально­му використанні різальних властивостей інструменту і потужності верстату.

Завдання на самостійну роботу складені в 100 варіантах. Номери варіантів визначаються двома останніми цифрами навчального шифру студента і виби­раються із таблиці 1.

Якщо в ході розв'язання задачі використовуються дані з довідкової літера­тури (нормативів), то необхідно посилатися на використовуване джерело, вка­завши сторінку, таблицю, карту тощо. В кінці роботи робиться перелік викори­станої навчальної та довідкової літератури. Контрольна робота виконується на листках формату А4, на яких нанесена рамка згідно з ДСТУ.

ЗАДАЧА

Обточити циліндричний валик при заданих умовах (таблиця 1), з яких відо­мі розміри деталі, припуск на обробку, оброблюваний матеріал і його міцність або твердість НВ, шорсткість обробленої поверхні, спосіб кріплення деталі. Обробка проводиться на токарно-гвинторізному верстаті.

При цьому необхідно:

а) вибрати верстат і виписати із паспорту усі необхідні для розрахунку дані;

б) вибрати матеріал різальної частини різця, який забезпечив би найбільшу продуктивність. Визначити основні розміри різця і пластинки, форму передньої поверхні, геометричні параметри різальної частини, критерій затуплення (зношування) та період стійкості, оптимальні для заданих умов. Виконати креслення різця і твердосплавної пластини.

в) провести табличній розрахунок найвигіднішого режиму різання і використаної потужності при точінні в заданих умовах із врахуванням найбільшого використання можливостей верстата і різальних властивостей різця при забезпеченні заданої шорсткості обробленої поверхні за допомогою таблиць та нормативних карт;

г) визначити основний технологічний час, потрібний на задану операцію.

д) отримані результати зводимо в таблицю.

Таблиця 1 – Завдання робота виконується на токарних верстатах

Останні цифри учбового шифру

Діаметр заготовки, мм

Діаметр після обточки, мм

Довжина обробки, мм

Шорсткість обробленої поверхні по ГОСТ 2798-73, мкм

Матеріал валика

Марка

в,

МПа

НВ

Спосіб кріплення на верстаті

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

01

170

155

150

Ra =2

Сталь

18XГТ

700

-

Патрон

02

82

74

400

Ra =1,6

Сталь

40XH

700

-

В центрах

03

71

62

950

Ra =2,0

Сталь

65Г

700

-

Патрон і центр

04

120

110

900

Rz =12,5

Чавун

СЧ15

-

187

В центрах

05

167

152

525

Rz =32

Чавун

СЧ24

-

207

Патрон і центр

06

92

80

125

Ra =2,5

Сталь

1X13

500

-

Патрон

07

52

42

875

Rz =16

Сталь

45

600

-

В центрах

08

100

88

985

Rz =20

Чавун

CЧ24

-

207

Патрон і центр

09

41

38

600

Ra =1,6

Чавун

СЧ15

-

163

Патрон і центр

10

89

78

950

Ra =2,0

Сталь

40X

700

-

В центрах

11

70

55

780

Rz =16

Сталь

45

600

-

Патрон і центр

12

77

70

800

Ra =1,6

Сталь

2X13

600

-

В центрах

13

76

62

870

Rz =25

Сталь

ШX15

700

-

В центрах

14

104

86

500

Rz =40

Чавун

СЧ15

-

197

Патрон і центр

15

85

72

600

Rz =16

Чавун

КЧ37-12

-

163

В центрах

16

75

60

1150

Ra =2,5

Сталь

40X

700

-

В центрах

17

40

34

600

Ra =1,6

Сталь

65Г

700

-

В центрах

18

120

104

800

Rz =32

Чавун

СЧ24

-

207

Патрон і центр

19

115

100

650

Rz= 12,5

Чавун

КЧ33-8

-

165

Патрон і центр

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

87

70

200

Ra= 1,6

Сталь

20X

500

-

Патрон

21

124

112

700

Ra =2,5

Чавун

СЧ15

-

163

Патрон і центр

22

117

104

150

Rz =20

Чавун

СЧ18

-

187

Патрон

23

68

62

900

Ra =2,0

Чавун

КЧ37-12

-

163

Патрон і центр

24

98

90

800

Rz =16

Сталь

60

700

-

Патрон і центр

25

90

79

130

Ra =2,5

Сталь

18X1Т

700

-

Патрон

26

73

62

280

Ra =2,0

Сталь

40XH

700

-

Патрон

27

74

61

950

Rz =25

Сталь

20XHP

700

-

Патрон і центр

28

55

42

560

Rz =12,5

Сталь

50Г

700

-

Патрон і центр

29

74

61

920

Ra =2,0

Сталь

60

700

-

Патрон і центр

30

75

69

700

Ra =1,6

Сталь

30XMA

650

-

В центрах

31

99

84,5

680

Ra =2,5

Сталь

20XHP

700

-

Патрон і центр

32

85

71,5

540

Rz =40

Сталь

40XH

700

-

Патрон і центр

33

105

92

610

Ra =2,0

Сталь

50Г

700

-

Патрон і центр

34

109

88

1300

Ra =1,6

Сталь

20Х

550

-

В центрах

35

100

92

250

Rz =12,5

Сталь

40ХН

700

-

Патрон

36

96

80

200

Ra =2,5

Сталь

30

550

-

Патрон

37

120

110

250

Ra =1,6

Сталь

45

600

-

Патрон

38

81

60

850

Ra =2,5

Сталь

45

600

-

Патрон і центр

39

120

100

660

Rz =16

Чавун

СЧ12

-

170

Патрон і центр

40

78,5

68

980

Rz =32

Чавун

СЧ18

-

207

Патрон і центр

41

116

98

780

Rz =40

Чавун

КЧ30-6

-

163

Патрон і центр

42

115

91

800

Rz =20

Чавун

СЧ24-44

-

207

Патрон і центр

43

150

128

1045

Ra =2,5

Чавун

СЧ24-44

-

229

В центрах

44

59

40

700

Ra =2,0

Сталь

35XCA

800

-

В центрах

45

60

52

560

Ra =1,6

Сталь

18X1T

700

-

Патрон і центр

46

80

68,5

850

Ra =2,5

Сталь

45

600

-

В центрах

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

47

93

88

800

Ra =1,6

Сталь

30

550

-

Патрон і центр

48

40

35

165

Rz =12,5

Чавун

СЧ21

-

187

Патрон

49

124

102

180

Ra =2,5

Чавун

КЧ45-6

-

241

Патрон

50

130

115

850

Rz =25

Сталь

38ХМА

1000

-

В центрах

51

140

130

940

Rz =16

Сталь

38ХС

800

-

Патрон

52

160

140

145

Ra =2,0

Сталь

40Х

700

-

Патрон

53

70

62

150

Ra =1,6

Сталь

45

650

-

Патрон

54

60

39

170

Rz =12,5

Сталь

18ХГТ

700

-

В центрах

55

126

113

700

Ra =2,5

Сталь

40ХН

700

-

В центрах

56

140

131

1210

Rz =16

Сталь

45

650

-

Патрон і центр

57

130

124

1250

Ra =2,5

Сталь

1Х13

500

-

Патрон і центр

58

117

93

135

Ra =2,5

Сталь

40Х

700

-

Патрон

59

100

94

600

Rz =16

Сталь

65Г

700

-

В центрах

60

65

49

750

Ra =2,5

Сталь

40Х

700

-

Патрон і центр

61

100

80

840

Ra =2,0

Сталь

18ХГТ

700

-

Патрон і центр

62

72

56,5

940

Rz 16

Сталь

20Х

550

-

Патрон і центр

63

130

121

260

Ra =1,6

Чавун

СЧ21

-

207

Патрон

64

150

142

1040

Ra =2,5

Чавун

СЧ24

-

207

Патрон і центр

65

145

128

860

Rz =12,5

Чавун

СЧ18

-

207

Патрон і центр

66

140

112

910

Ra =2,5

Сталь

20Х

550

-

В центрах

67

135

117

730

Ra =2,0

Сталь

35

500

-

В центрах

68

73

48

980

Rz =16

Сталь

3Х13

700

-

Патрон і центр

69

89

68

920

Rz =20

Сталь

35ХМ

600

-

Патрон і центр

70

69

52

810

Rz =25

Сталь

45

600

-

Патрон і центр

71

100

91

905

Ra =2,5

Чавун

СЧ21

-

197

В центрах

72

95

89

725

Rz =16

Сталь

40ХН

700

-

Патрон і центр

73

110

90,5

615

Rz =12,5

Чавун

СЧ30-6

-

163

В центрах

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

74

80

70

200

Rz =16

Чавун

СЧ21

-

241

Патрон

75

36

22

510

Ra =2,0

Сталь

35ХГСА

850

-

В центрах

76

108

95

195

Rz =32

Чавун

КЧ37-12

-

163

Патрон

77

104

98

205

Ra =1,6

Сталь

12ХН3А

950

-

Патрон

78

118

10

125

Ra =2,5

Чавун

СЧ15

-

187

Патрон

79

80

71

700

Rz =25

Сталь

35Х1СА

700

-

В центрах

80

95

87

850

Rz =12,5

Сталь

45Х

700

-

Патрон і центр

81

20

16

400

Ra =1,6

Сталь

20Х

600

-

В центрах

82

123

112

938

Rz =20

Чавун

СЧ21

-

207

Патрон і центр

83

130

118

285

Rz =16

Сталь

20Х

600

-

Патрон

84

135

124

405

Ra = 2,0

Сталь

30ХМА

600

-

Патрон і центр

85

145

138

140

Ra =2,5

Сталь

65Г

650

-

Патрон

86

143

132

180

Rz =25

Сталь

20Х

550

-

В центрах

87

37

32

500

Ra =1,6

Сталь

40Х

700

-

Патрон і центр

88

102

95

648

Ra =2,0

Сталь

3Х13

700

-

Патрон

89

150

136

820

Ra =2,5

Сталь

38ХС

700

-

В центрах

90

95,5

82

800

Rz =16

Сталь

18ХГТ

700

-

Патрон і центр

91

110

103

725

Rz =20

Чавун

СЧ15

-

163

Патрон і центр

92

500

39

560

Ra =2,5

Чавун

КЧ21

-

187

Патрон і центр

93

76

54

120

Rz =12,5

Сталь

45Х

700

-

Патрон і центр

94

90

67

940

Rz =16

Чавун

СЧ24

-

207

Патрон і центр

95

32

27

450

Ra=1,6

Сталь

2Х13

600

-

Патрон і центр

96

113

100

725

Rz =32

Чавун

КЧ37-12

-

163

В центрах

97

100

96

925

Ra =1,6

Чавун

СЧ18

-

207

Патрон і центр

98

95

81,5

690

Ra =2,5

Чавун

КЧ33-8

-

163

Патрон

99

118

104

104

Rz =32

Сталь

38ХС

800

-

В центрах

100

98

87

1038

Rz =12,5

Сталь

65Г

650

-

Патрон і центр

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧІ

Призначення режиму різання слід починати з аналізу деталі, яка підлягає обробці: фізико-механічних властивостей матеріалу, з якого вона виготовляється, габаритних розмірів, кінцевого стану оброблених поверхонь (шорсткість поверхні, точність розмірів), а також способу закріплення деталі, її жорсткості, згідно з виконаною схемою обробки (рис. 1). Схема обробки виконується відповідно завдання.

Рисунок 1 - Схема обробки

Такий аналіз дозволить нам вірно зорієнтуватись у виборі металорізально­го верстату, матеріалу різальної частини, її геометрії та розмірів різального ін­струменту, які повинні забезпечити необхідні технологічні вимоги.

1. Вибір верстата проводять із врахуванням габаритних розмірів деталі та технологічних вимог на її обробку (точність і шорсткість оброблюваних поверхонь). Слід також врахувати спосіб закріплення деталі на верстаті, жорст­кість деталі, жорсткість системи ВПІД, а також вартість верстата.

Вибравши тип верстата, виписуємо його паспортні дані і всі необхідні параметри для розрахунку елементів режиму різання, як наприклад, число час­тот обертання шпинделя та їх значення, допустиме значення зусилля механізму подач Рм.п., розміри різцетримача, відстань від опорної площини різця в різце­тримачі до осі центрів, кількість та значення поздовжніх і поперечних подач, ма­ксимальний діаметр оброблюваної деталі, максимальна довжина оброблюваної деталі, потужність електродвигуна Nдв , коефіцієнт корисної дії верстата – .

2. Визначаємо види обробки, кількість проходів, глибину різання на кожен прохід.

При точінні розрізняють наступні види обробки:

а) чорнову обробку, яка забезпечує, як правило, точність розмірів 14...16 квалітетів і шорсткість поверхні RZ=320...60 мкм, R=80...15 мкм при глибині різання t, що дорівнює припуску Z, але не більше ніж 8...10 мм;

б) напівчистову, яка забезпечує точність розмірів 11-13 квалітетів і шорсткість поверхні RZ =40...12,5 мкм, R=10...3,2 мкм при глибині різання t=0,5... 2,0мм;

в) чистову, яка забезпечує точність розмірів 10-8 квалітетів і шорсткість поверхні RZ =6,3...1,6 мкм. R= 1,25...0,32 мкм при глибині різання t=0,1...0,4мм.

При визначені кількості проходів необхідно враховувати, що при чорновій обробці більше одного проходу допускають у виключних випадках, при зні­манні підвищених припусків і обробці на верстатах малої потужності. При напівчистовій і чистовій обробці кількість проходів залежить від шорсткості і то­чності оброблюваних поверхонь, жорсткості системи ВПІД і похибок попере­дньої обробки.

Глибину різання для кожного проходу визначаємо в зворотній послідовності (спочатку для чистової, потім для напівчистової і чорнової).

2.1 Визначаємо загальний припуск на обробку

(1)

    1. За величиною припуску і шорсткістю поверхні призначаємо види обробки і необхідну кількість проходів (чорновий, напівчистовий, чистовий).

2.3 Визначаємо глибину різання для кожного проходу:

(2)

де: D – діаметр до проходу;

d – діаметр після проходу.

3. Вибираємо різець і встановлюємо його геометричні елементи.

Студент, повинен обґрунтувати вибір інструменту і дати повну характе­ристику різця, вказавши: тип різця ДСТУ або ГОСТ, технічні вимоги, матеріал різальної частини, тип та розміри пластинки, матеріал державки та її розміри, геометричні елементи різальної частини, критерії допустимого зносу h3, період стійкості Т. Виконати креслення одного різця на форматі А4 згідно з вимогами ЄСКД.

Для чорнового виду обробки різець вибирають окремо, а для напівчистового і чистового - окремо.

3.1 Вибираємо тип різця. Вихідними даними при цьому є: вид токарної операції (наприклад, при точінні до виступу і малої шорсткості деталі бажано вибрати прохідний упорний різець), вид обробки (наприклад, при чорновій об­робці бажано вибрати відігнутий або зігнутий різець), умови підводу різця до деталі, напрямку подачі (праві, ліві).

Довжину прохідного різця вибирають з таблиць довідників, вона зале­жить в основному від розмірів різцетримача верстата і типу різця L=100…250мм.

Висота різця Н вибирається рівною відстані між опорною площиною рі­зця в різцетримачі і лінією центрів верстата. Ширина різця В вибирається за відповідними таблицями ДСТУ, ГОСТІВ і довідників.

Державка різця, як правило, виготовляється із Сталі 45.

3.2 Вибір матеріалу різальної частини різця, типу і розмірів пластин. Матеріал різальної частини різця найбільше залежить від матеріалу оброблювальної деталі, а тип і розміри пластинок - від виду обробки. Їх вибирають за таблицям довідників, ДСТУ, ГОСТами.

Інструмент, споряджений пластинками із твердого сплаву, доцільно за­стосовувати для всіх видів робіт, якщо немає технологічних або інших обме­жень їх застосування. До таких обмежень відносяться, наприклад, перервна об­робка жароміцних сталей і сплавів, фасонна обробка, недостатня швидкість обертання шпинделя.

Застосування мінералокераміки доцільне при тонкому і алмазному то­чінні з малими подачами і глибинами та великими швидкостями різання.

3.3 Вибір форми передньої поверхні різця та встановлення його геометричних елементів.

Форма передньої поверхні та геометричні елементи різця залежать від виду обробки, матеріалу оброблюваної деталі, стану її поверхневого шару, жорсткості деталі та системи ВПІД, способу закріплення деталі. Вибираємо за таблицями довідників ДСТУ і ГОСТами.

4. Визначаємо подачу за картами і таблицями. [4] карта 1 ст. 36 [1] ка­рта 1 ст.56.

При чорновій обробці величина подачі призначається із врахуванням розмірів оброблювальної поверхні, способу закріплення деталі, жорсткості сис­теми верстат - інструмент - деталь. Вибрана для чорнової обробки подача пе­ревіряється за лімітуючими факторами, до яких відносяться: допустима міц­ність державки різця, допустима міцність пластинки із твердого сплаву, спосіб закріплення і шорсткість заготовки, допустима міцність механізму подачі верс­тата Рх доп.

Найменша із оптимальних подач коректується за паспортними даними верстата.

При напівчистовій і чистовій обробці величина подачі призначається із умови забезпечення шорсткості оброблювальної поверхні.

4.1.Перевіряємо рекомендовану подачу за лімітуючи ми факторами:

4.1.1.Знаходимо максимальне значення подачі за заданою шорсткістю обробленої поверхні ( [3] таб.14 ст.267, [4] карта 3 ст. 39 ,[1] карта 3 ст.59).

4.1.2.Знаходимо максимальне значення подачі, що допускається жорст­кістю заготовки, враховуючи спосіб закріплення ( [4] додаток 14 ст.388 , [1] кар­та 6 лист 1 ст.31).

4.1.3.Знаходимо максимальне значення подачі, що допускається міцніс­тю державки різця ( [4] додаток 9 ст.385 [1] карта 4 ст.63).

4.1.4.Знаходимо максимальне значення подачі, що допускається міцніс­тю пластинки твердого сплаву ( [2] таб.7 ст.421, [4] додаток 10 ст.387, [1] карта 5 ст.61).

4.1.5.Знаходимо подачу в залежності від жорсткості заготовки ( [1] карта 6 ст.62).

4.1.6.Вибираємо найменшу із знайдених допустимих подач.

4.1.7.Вибрану подачу остаточно перевіряємо за осьовою силою різання (силою подачі), допустимою міцністю механізму подачі верстата Рдоп. У верста­та моделі 16К20, Рдоп=6000 Н ( [4] додаток 7 ст.382-383, [1] карта 10 с.67).

4.1.8.Коректуємо вибрану подачу за паспортними даними верстата і отримуємо дійсну подачу S дій для кожного проходу.

5. Призначаємо період стійкості різця Т [4] ст.31, знаходимо поправочні коефіцієнти по швидкості різання [1] табл. 6, ст.50, а також допустиму величину зношування різця h3 ( [2] таб.8 ст.153, [4] додаток 3 ст.370, [1] табл. 6, ст.50).

Середнє значення стійкості різця при одноінструментальній обробці Т = 60хв, за виключенням фасонного точіння при якому Т = 150хв.

6. Визначаємо допустиму різцем швидкість різання Vтаб і уточнюючі ко­ефіцієнти для заданих умов ( [4] карта. 6,9 ст.46,50, [1] карта 13, ст.74).

6.1. Визначаємо кількість обертів шпинделя, яка відповідає Vтаб :

(3)

6.2. Коректуємо кількість обертів шпинделя за паспортом верстата, ви­бираючи найближче менше значення nд.

6.3. Знаходимо дійсне значення швидкості різання Vдій:

(4)

7. Визначаємо за довідниками потужність різання Nтаб і уточнюючі кое­фіцієнти до неї ( [4] карта.7,8 ст.48,49, [1] карта 15, ст.78).

7.1. Порівнюємо Nріз з потужністю приводу верстата. При цьому повинна виконуватись умова Nріз Nшп. Потужність на шпинделі верстата Nшп = Nдв. У токарних верстатах =0,75.

8. Якщо вибраний режим не відповідає вказаним умовам необхідно ви­значену за нормативами величину швидкості різання понизити відповідно до ве­личини, яка допускається потужністю або крутним моментом верстата.

9. Визначаємо основний (машинний час).

Рисунок 2 - Елементи шляху, що проходить різець в напрямку подачі

Основний час при точінні визначається за залежністю:

(5)

де і - кількість проходів;

L - довжина проходу різця , мм;

y - величина різця , мм;

- величина перебігу різця 1-3 мм;

n – кількість обертів шпинделя;

VS - швидкість подачі;

S – подача різця;

10. Отримані результати заносимо в таблицю 2.

Таблиця 2 – Таблиця для призначення режимів різання

Вид обробки

Ra

Rz

V

м/хв

n

об/хв

t

мм

S

мм/об

T

хв

11. Складаємо рівняння кінематичного балансу.

11.1. Скласти рівняння кінематичного балансу для отриманої кількості обе­ртів на шпинделі, згідно з кінематичною схемою вибраного верстата.

11.2. Скласти рівняння кінематичного балансу для отриманої поздовжньої подачі, згідно з кінематичною схемою вибраного верстата.

11.3. Кінематичні ланцюги, знайдені в пунктах 1 і 2, виділити на кінематич­ній схемі верстата іншим кольором.

Для того щоб навчитись читати кінематичні схеми верстатів та складати рі­вняння кінематичного балансу необхідно вивчити умовні позначення елементів кінематичних схем ( додаток 1), та передаточні відношення елементарних меха­нізмів і передач (рис.3).

У металорізальних верстатах для передачі руху від двигуна до виконавчих механізмів застосовують різні механічні, пневматичні тп гідравлічні передачі. За принципом дії механічні передачі ділять на передачі тертя і зчеплення. До пер­ших відносять пасові і фрикційні, до других - зубчасто - пасові, ланцюгові та зу­бчасті.

Кожна передача має ведучий елемент (що передає рух) і ведений елемент (що приймає рух).

Основною характеристикою передачі є передаточне відношення, яке пока­зує, у скільки разів частота обертання веденого елемента більша чи менша від час­тоти обертання ведучого елемента. Пасова передача (рис.3,а) складається із ве­дучого 1 і веденого 2 шківів і паса 3 (плоского, клиновидного або круглого). Її передаточне відношення

(6)

де n1, n2, d1, d2 - частоти обертання і діаметри ведучого та веденого шківів, мм;

p - коефіцієнт, який враховує проковзування паса відносно поверхонь шкі­вів, p= 0,96-0,9

Ланцюгова передача (рис. 3,б) включає ведучу 1 і ведену 2 зірочки та ланцюг 3. Зубчаста передача здійснюється циліндричними (рис. 3,в), конічними (рис. 3,г) або зубчастими колесами. Передаточне відношення ланцюгової і зу­бчастої передач

(7)

де z1 і z2 - числа зубів ведучого і веденого елементів відповідних передач. Черв'ячна передача (рис.3,д) складається із ведучого черв'яка, який має к заходів, і веденого черв'ячного колеса із кількістю зубів Z. Її передаточне відношення

(8)

Для перетворення обертового руху в поступальний застосовують рейкову і гвинтову передачі. Рейкова передача (рис.3,е) складається із зубчастого колеса, яке має z зубців і зубчастої рейки. Якщо модуль рейкового зачеплення m, а обе­ртовий рух здійснює зубчасте колесо, то за один його оберт рейка перемістить­ся на величину. Гвинтова передача (рис.3,ж) складається із ходового гвинта кроку t і ходової гайки. У верстатах з програмним керуванням викорис­товують кулькові гвинтові пари, які мають високу точність і ККД. За один оберт ходового гвинта, який має k заходів, гайка переміститься в осьовому на­прямку на величину s=tk.

Ступінчасту зміну швидкості руху виконують дво-, три-, і чотиршвидкісними асинхронними електродвигунами або різними за конструкцією меха­нізмами на основі зубчастих передач. Рух з валу І (рис.3,з) який обертається з постійною частотою, передається на вал II за допомогою двох пар зубчастих ко­ліс z1/z2 і z3/z4. Дистанційне включення однієї з цих передач здійснюється елек­тромагнітними фрикційними односторонніми муфтами А і В. Передаточні від­ношення передач z1/z2 і z3/z4 різні, тому вал II буде мати дві різні частоти обер­тання. Такі механізми широко використовують в верстатах з програмним керу­ванням. "Конус" зубчастих коліс з накидним зубчастим колесом (рис.3,и) за­стосовують в універсальних верстатах. Зубчасті колеса zs, z2, z3, z4, z5 жорстко закріпленні на валі І. рух на вал II передається зубчастим колесом zc, яке вільно сидить на валу, і зубчастим колесом zc яке переміщується на валу II на шпонці. В механізмі можуть бути включені п'ять передач з різними передаточними від­ношеннями, z1/zc , z2/zc , z3/zc , z4/zc , z5/zc .Тому вал II має п'ять різних частот обер­тання.

Механізми для безступінчастої зміни швидкості бувають електричні і меха­нічні. В верстатах широко використовують системи електромашинного підси­лення, системи генератор - двигун, гідравлічні двигуни і різноманітні механічні пристрої, наприклад варіатори. У варіаторі (рис.3,к) шківи 1 і 2, які мають кри­волінійну твірну, закріпленні відповідно на ведучому І і веденому II валах. Осі роликів 3, притиснутих до поверхні шківів, встановлюють під різними кутами до осі валів. Цим забезпечують плавну зміну частоти обертів веденого вала.

Реверсивні механізми призначені для зміни напрямку обертання. Реверсив­ний рух здійснюється зміною напрямку обертання ротора електродвигуна, гід-родвигуна або через циліндричні і конічні колеса з допомогою пересувних бло­ків шестерень і двосторонніх муфт.

Реверсування - зміна напрямку обертання всього приводу здійснюють пере­ключенням фаз асинхронного електродвигуна і зміною полярності електродви­гуна постійного струму. Реверсування гідравлічних механізмів виконують

золотниками. В механізмах із зубчастими колесами (рис.3,м) реверсування вико­нують переключенням кулачкової муфти А вправо або вліво. При незмінному напрямі обертання ведучого вала 1 ведений вал 11 буде змінювати напрям сво­го обертання.

Для отримання перервного руху в верстатах з програмним керуванням часто використовують крокові електродвигуни. В багатошпиндельних верстатах - ав­томатах для цього застосовують мальтійський хрест (риc.3,н). У ньому безперер­вний обертальний рух водила 1, закріпленого на ведучому валі , через палець 2 перетворюється в перервний обертальний рух мальтійського хреста 3. Поворот виконуються до тих пір, поки палець не вийде із зачеплення з пазом мальтійсь­кого хреста. Якщо мальтійський хрест має z пазів, то передаточне відношення механізму i=l/z.

Для складання заданих рівнянь кінематичного балансу користуємося кіне­матичними схемами токарно-гвинторізальних верстатів, та їх структурними схемами, які представлені на рисунках 3, 4, 5, 6.

Додаток 1

Соседние файлы в папке ФОМОМ