Кинематика металообрабатовающих станков
Формообразование на металлорежущих станках возможно лишь при определенном сочетании взаимных перемещений режущего инструмента и заготовки, обеспечивающих образование стружки.
Основную роль при резании играют рабочие движения: главное и подачи.
Главное движение резания в станках может быть поступательным (строгание, протягивание, долбление и др.) и вращательным (точение, сверление, шлифование, фрезерование). Движение подачи - прямолинейным и круговым.
Оба рабочих движения в процессе обработки могут быть непрерывными (точение и др.) или прерывистыми (строгание, зубодолбление и др.), а также с "выстоем" (временной остановкой движения).
Для приведения в действие исполнительных органов станка (шпинделей, суппортов и др.) используются двигатели: электрические, гидравлические, пневматические и др.
Совокупность механизмов, передающих движение от источника движения (двигателя) к рабочим органам станка (шпинделю, суппорту, столу и др.) называют приводом.
Различают приводы главного движения, подачи и вспомогательных движений. Приводы могут быть со ступенчатым и бесступенчатым регулированием величины движения рабочего органа.
Ступенчатое регулирование привода осуществляется с помощью зубчатых коробок передач, а бесступенчатое - изменением величины напряжения в двигателях постоянного тока и вариаторами.
Механизм, передающий движение от одного элемента к другому (с вала на вал) или преобразующий одно движение в другое (вращательное в поступательное или наоборот) называется передачей. В передаче различают: ведущий элемент - передающий движение и ведомый - получающий движение.
Для передачи вращательного движения применяют ременные, цепные, зубчатые и фрикционные передачи, для поступательного - винтовые, реечные, кулачковые и др.
Одной из основных характеристик передачи является передаточное отношение, которое показывает во сколько раз частота вращения ведомого элемента отличается от частоты вращения ведущего элемента:
где i - передаточное отношение передачи,
nвм (n2) - частота вращения ведомого вала,
nвщ (n1) - частота вращения ведущего вала.
Передаточные отношения передач можно определить через некоторые известные параметры элементов передачи.
Для ременной передачи:
где D1 и D2 - диаметры шкивов ведущего и ведомого валов,
ηp - коэффициент проскальзывания ремня (ηp = 0,96...0,99).
Для зубчатой и цепной передач:
где Z1 и Z2 - числа зубьев ведущего и ведомого зубчатых колес или звездочек.
Для червячной передачи:
где k - число заходов резьбы червяка,
Z - число зубьев червячного колеса.
Для привода, состоящего из нескольких последовательно соединенных передач общее передаточное отношение равно произведению передаточных отношений передач, входящих в кинематическую цепь:
iобщ(1-n) = i1-2 • i2-3 • …• i(n-1)-n .
Такое равенство называют уравнением кинематического баланса и используется при расчете кинематических цепей станков.
Метки: метал, металл, металлорежущий, сверление, фрезерование, шлифование