Типовые механизмы металлорежущих станков. Никитина И.П

3.2. Типовые детали и механизмы станков

Типовые механизмы металлорежущих станков. Никитина И.П

Профессиональное образование

Станины и направляющие

Несущую систему станка образует совокупность его элементов, через которые замыкаются силы, возникающие между инструментом и заготовкой в процессе резания. Основными элементами несущей системы станка являются станина и корпусные детали (поперечины, хоботы, ползуны, плиты, столы, суппорты и т.д.).

Станина 1 (рис. 3.2) служит для монтажа деталей и узлов станка, относительно нее ориентируются и перемещаются подвижные детали и узлы.

Станина так же, как и другие элементы несущей системы, должна обладать стабильностью свойств и обеспечивать в течение срока службы станка возможность обработки заготовок с заданными режимами и точностью.

Это достигается правильным выбором материала станины и технологией ее изготовления, износостойкостью направляющих.

Для изготовления станин используют следующие основные материалы: для литых станин — чугун; для сварных — сталь, для станин тяжелых станков — железобетон (иногда), для станков высокой точности — искусственный материал синтегран, изготовляемый на основе крошки минеральных материалов и смолы и характеризующийся незначительными температурными деформациями.

Рис. 3.2. Станины станков:
а — токарно-винторезного; б — токарного с программным управлением; в — плоскошлифовального; 1 — станина; 2 — направляющие

Направляющие 2 обеспечивают требуемое взаимное расположение и возможность относительного перемещения узлов, несущих инструмент и заготовку. Конструкции направляющих для перемещения узла допускает только одну степень свободы движения.

В зависимости от назначения и конструктивного исполнения существует следующая классификация направляющих:

  • по виду движения — главного движения и движения подачи; направляющие для перестановки сопряженных и вспомогательных узлов, неподвижных в процессе обработки;
  • по траектории движения — прямолинейного и кругового движения;
  • по направлению траектории перемещения узла в пространстве — горизонтальные, вертикальные и наклонные;
  • по геометрической форме — призматические, плоские, цилиндрические, конические (только для кругового движения) и их сочетания.

Наибольшее распространение получили направляющие скольжения и направляющие качения (в последних используют шарики или ролики в качестве промежуточных тел качения).

Для изготовления направляющих скольжения (рис. 3.3) (когда направляющие выполнены как одно целое со станиной) используют серый чугун. Износостойкость направляющих повышают поверхностной закалкой, твердость HRC 42…56.

Рис. 3.3. Примеры направляющих скольжения:
а — плоская; б — призматическая; в — в виде «ласточкина хвоста»

Стальные направляющие выполняют накладными, обычно закаленными, твердостью HRC 58…63. Чаще всего используют сталь 40Х с закалкой ТВЧ1, стали 15Х и 20Х — с последующей цементацией и закалкой.

Надежная работа направляющих зависит от защитных устройств, предохраняющих рабочие поверхности от попадания на них пыли, стружки, грязи (рис. 3.4). Защитные устройства изготовляют из различных материалов, в том числе полимерных.

Рис. 3.4. Основные типы защитных устройств для направляющих:
а — щитки; б — телескопические щитки; в, г и д — лента; е — гармоникообразные меха

Шпиндели и их опоры

Шпиндель — разновидность вала — служит для закрепления и вращения режущего инструмента или приспособления, несущего заготовку.

Для сохранения точности обработки в течение заданного срока службы станка шпиндель обеспечивает стабильность положения оси при вращении и поступательном движении, износостойкость опорных, посадочных и базирующих поверхностей.

Шпиндели, как правило, изготовляют из стали (40Х, 20Х, 18ХГТ, 40ХФА и др.) и подвергают термической обработке (цементации, азотированию, объемной или поверхностной закалке, отпуску).

Для закрепления инструмента или приспособления передние концы шпинделей стандартизованы. Основные типы концов шпинделей станков показаны в табл. 3.2.

Таблица 3.2 Основные типы концов шпинделей станков

В качестве опор шпинделей применяют подшипники скольжения и качения. Конструктивная схема регулируемых подшипников скольжения, выполняемых в виде бронзовых втулок-вкладышей, одна из поверхностей которых имеет коническую форму, приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Регулируемые подшипники скольжения:
а — с цилиндрической шейкой шпинделя: 1 — шейка шпинделя; 2 — разрезная втулка; 3 — корпус; б — с конической шейкой шпинделя: 1 — шпиндель; 2 — цельная втулка

В опорах скольжения шпинделей используют смазочный материал в виде жидкости (в гидростатических и гидродинамических подшипниках) или газа (в аэродинамических и аэростатических подшипниках).

Существуют одно- и многоклиновые гидродинамические подшипники.

Одноклиновые наиболее просты по конструкции (втулка), но не обеспечивают стабильного положения шпинделя при больших скоростях скольжения и малых нагрузках.

Этот недостаток отсутствует в многоклиновых подшипниках, имеющих несколько несущих масляных слоев, охватывающих шейку шпинделя равномерно со всех сторон (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Опора шпинделя шлифовального круга с гидродинамическим пятивкладышным подшипником:
1 — самоустанавливающиеся вкладыши; 2 — шпиндель; 3 — обойма; 4 — гайка; 5 — подшипники качения; 6 — винты со сферическим опорным торцом; 7 — манжеты

Гидростатические подшипники — подшипники скольжения, в которых масляный слой между трущимися поверхностями создается путем подвода к ним масла под давлением от насоса, — обеспечивают высокую точность положения оси шпинделя при вращении, имеют большую жесткость и обеспечивают режим жидкостного трения при малых скоростях скольжения (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Гидростатический подшипник:
1 — корпус подшипника; 2 — шейка шпинделя; 3 — карман, создающий несущую поверхность подшипника (стрелками показано направление подвода смазочного материала под давлением и его отвод)

Подшипники с газовой смазкой (аэродинамические и аэростатические) по конструкции подобны подшипникам гидравлическим, но обеспечивают меньшие потери при трении, что позволяет применять их в опорах быстроходных шпинделей.

Подшипники качения в качестве опор шпинделей широко применяют в станках разных типов.

К точности вращения шпинделей предъявляют повышенные требования, поэтому в их опорах применяют подшипники высоких классов точности, устанавливаемые с предварительным натягом, который позволяет устранить вредное влияние зазоров.

Натяг в радиально-упорных шариковых и конических роликовых подшипниках создается при их парной установке в результате осевого смещения внутренних колец относительно наружных.

Это смещение осуществляется с помощью специальных элементов конструкции шпиндельного узла: проставочных колец определенного размера; пружин, обеспечивающих постоянство силы предварительного натяга; резьбовых соединений.

В роликоподшипниках с цилиндрическими роликами предварительный натяг создается за счет деформирования внутреннего кольца 6 (рис. 3.8) при затяжке его на коническую шейку шпинделя 8 с помощью втулки 5, перемещаемой гайками 1.

Подшипники шпиндельных опор надежно защищены от загрязнения и вытекания смазочного материала манжетными и лабиринтными уплотнениями 7.

Рис. 3.8. Передняя опора шпинделя токарного станка на подшипниках качения:
1 — гайки; 2 — регулировочные гайки; 3 — пружины; 4 — подшипники качения упорные; 5 — втулки; 6 — внутреннее кольцо роликоподшипника; 7 — уплотнения; 8 — шпиндель

Подшипники качения 4 широко используют в качестве упорных, фиксирующих положение шпинделя в осевом направлении и воспринимающих возникающие в этом направлении нагрузки. Предварительный натяг шариковых упорных подшипников 4 создается пружинами 3. Регулирование пружин осуществляют гайками 2.

Пример использования радиально-упорных шариковых подшипников для восприятия осевых нагрузок приведен на рис. 3.6. Предварительный натяг создается регулировкой положения наружных колец подшипников 5 с помощью гайки 4.

Типовые механизмы для осуществления поступательного движения

Поступательное движение в рассматриваемых станках обеспечивают следующие механизмы и устройства:

  • механизмы, преобразующие вращательное движение в поступательное: зубчатое колесо или червяк с рейкой, ходовой винт—гайка и другие механизмы;
  • гидравлические устройства с парой цилиндр —поршень;
  • электромагнитные устройства типа соленоидов, используемые в основном в приводах систем управления.

Приведем примеры некоторых из указанных механизмов (условные обозначения см. в табл. 3.1).

Пара зубчатое колесо—рейка имеет высокий КПД, что обусловливает ее применение в большом диапазоне скоростей движения рейки, в том числе в приводах главного движения, передающих значительную мощность, и приводах вспомогательных перемещений.

Червячно-реечная передача отличается от пары зубчатое колесо — рейка повышенной плавностью движения. Однако эта передача сложнее в изготовлении и имеет более низкий КПД.

Механизм ходовой винт—гайка широко применяется в приводах подач, вспомогательных и установочных движений и обеспечивает: малое расстояние, на которое перемещается движущийся элемент за один оборот привода; высокую плавность и точность перемещения, определяемую главным образом точностью изготовления элементов пары; самоторможение (в парах винт—гайка скольжения).

В станкостроении для ходовых винтов и гаек скольжения установлено шесть классов точности: 0 — наиболее точный; 1, 2, 3, 4 и 5-й классы, с помощью которых регулируют допустимые отклонения по шагу, профилю, диаметрам и по параметру шероховатости поверхности. Конструкция гаек зависит от назначения механизма.

Пары ходовой винт—гайка скольжения из-за низкого КПД заменяют винтовыми парами качения (рис. 3.9). В этих парах устранен износ, уменьшены потери при трении и могут быть устранены зазоры за счет создания предварительного натяга.

Рис. 3.9. Пара винт—гайка качения:
1, 2 — гайка, состоящая из двух частей; 3 — винт; 4 — шарики (или ролики)

Недостатки, присущие парам винт—гайка скольжения и винт—гайка качения, обусловленные особенностями их эксплуатации и изготовления, исключены в гидростатической передаче винт—гайка. Эта пара работает в условиях трения со смазочным материалом; КПД передачи достигает 0,99; масло подается в карманы, выполненные на боковых сторонах резьбы гайки.

Типовые механизмы для осуществления периодических движений

В процессе работы в некоторых станках требуется периодическое перемещение (изменение положения) отдельных узлов или элементов. Периодические движения могут осуществляться храповыми и мальтийскими механизмами, механизмами кулачковыми и с муфтами обгона, электро-, пневмо- и гидромеханизмами.

Храповые механизмы (рис. 3.10) наиболее часто используют в механизмах подачи станков, в которых периодическое перемещение заготовки, режущего (резца, шлифовального круга) или вспомогательного (алмаз для правки шлифовального круга) инструмента производится во время перебега или обратного (вспомогательного) хода (в шлифовальных и других станках).

Рис. 3.10. Схема храпового механизма:
1 — храповик; 2 — собачка; 3 — щиток; 4 — тяга

В большинстве случаев храповые механизмы используют для прямолинейного перемещения соответствующего узла (стола, суппорта, пиноли). Спомощью храповой передачи осуществляют также и круговые периодические перемещения.

Муфты служат для соединения двух соосных валов. В зависимости от назначения различают муфты нерасцепляемые, сцепляемые и предохранительные.

Нерасцепляемые муфты (рис. 3.11, а, б, в) служат для жесткого (глухого) соединения валов, например соединения с помощью втулки, через упругие элементы или через промежуточный элемент, имеющий на торцовых плоскостях два взаимно перпендикулярных выступа и позволяющий компенсировать несоосность соединяемых валов.

Рис. 3.11.

Муфты для соединения валов:
а — жесткая типа втулки; б — с упругими элементами; в — крестово-подвижная; г — кулачковая; д — многодисковая с механическим приводом: 1 — шайба; 2 — нажимной диск; 3 — шарики; 4 — неподвижная втулка; 5 — втулка; 6 — гайка; 7 — пружины; е — электромагнитная: 1 — шлицевая втулка; 2 — электромагнитная катушка; 3 и 4 — магнитопроводящие диски; 5 — якорь; 6 — втулка

Сцепляемые муфты (рис. 3.11, г, д, е) применяют для периодического соединения валов. В станках используют сцепляемые кулачковые муфты в виде дисков с торцовыми зубьями-кулачками и зубчатые муфты.

Недостатком таких сцепляемых муфт является трудность их включения при большой разнице угловых скоростей ведущего и ведомого элементов.

Фрикционные муфты не имеют недостатка, присущего кулачковым муфтам, и позволяют включить их при любых скоростях вращения ведущего и ведомого элементов. Фрикционные муфты бывают конусные и дисковые.

В приводах главного движения и подачи широко применяют многодисковые муфты, передающие значительные крутящие моменты при сравнительно небольших габаритных размерах. Сжатие ведущих дисков с ведомыми осуществляется с помощью механического, электромагнитного и гидравлического приводов.

Предохранительные муфты (рис. 3.12) соединяют два вала при нормальных условиях работы и разрывают кинематическую цепь при повышении нагрузки. Разрыв цепи может происходить при разрушении специального элемента, а также в результате проскальзывания сопрягаемых и трущихся частей (например, дисков) или расцепления кулачков двух сопрягаемых частей муфты.

Рис. 3.12. Схемы предохранительных муфт;
а — шариковая; б — кулачковая; 1 — кулачки; 2 — подвижный элемент муфты; 3 — пружины; 4 — гайка; 5 — шарики

В качестве разрушаемого элемента обычно используют штифт, площадь сечения которого рассчитывают для передачи заданного крутящего момента.

Расцепление сопрягаемых элементов муфты происходит при условии, что осевая сила, возникающая на зубьях, кулачках 1 или шариках 5, при перегрузках превышает силу, создаваемую пружинами 3 и регулируемую гайкой 4.

При смещении подвижный элемент 2 муфты воздействует на концевой выключатель, разрывающий электрическую цепь питания двигателя привода.

Муфты обгона (рис. 3.

13) предназначены для передачи вращающего момента при вращении звеньев кинематической цепи в заданном направлении и для разъединения звеньев при вращении в обратном направлении, а также для передачи валу различных по частоте вращений (например, медленного — рабочего вращения и быстрого — вспомогательного). Муфта обгона позволяет передавать дополнительное (быстрое) вращение без выключения основной цепи. В станках наиболее широко применяют муфты роликового типа, которые могут передавать вращающий момент в двух направлениях.

Рис. 3.13. Муфта обгона роликовая:
1 — обойма; 2 — ступица; 3 — ролики; 4 — поводковая вилка; 5 — пружины

В качестве муфт обгона используют также храповые механизмы.

Контрольные вопросы

  1. Какие требования предъявляют к станинам и направляющим станков?
  2. Расскажите о назначении и конструкциях шпиндельных узлов и подшипников.
  3. Какие муфты применяют в станках?

Источник: http://tepka.ru/Metallorezhuschie_stanki/36.html

И.П. НИКИТИНА, В.Н. МИХАЙЛОВ ТИПОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ Рекомендовано к изданию Редакционно – издательским советом

Типовые механизмы металлорежущих станков. Никитина И.П

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Оренбургский государственный университет»

Кафедра металлообрабатывающих станков и комплексов

И.П. НИКИТИНА, В.Н. МИХАЙЛОВ

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Рекомендовано к изданию Редакционно – издательским советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

Оренбург ББК 34. Н УДК 621.919. 2 (07) Рецензент кандидат технических наук, доцент Поляков А.Н.

Никитина И.П., Михайлов В.Н.

Н 62 Типовые механизмы металлорежущих станков:

Методическое руководство к лабораторной работе. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. – 19с.

Методические указания рекомендуется использовать при выполнении лабораторных работ по дисциплинам: «металлорежущие станки» для специальностей 120200 и 120100; «оборудование отрасли»

для специальности 030500; «механизмы металлообрабатывающего оборудования» 210200; «механизмы и оборудование отрасли» для специальности 060801 для студентов очной, очно-заочной и заочной форм обучения.

ББК 34. © Никитина И.П, © ГОУ ОГУ, Лабораторная работа №1 Типовые механизмы металлорежущих станков 1 Цель лабораторной работы 1.1 Приобретение навыков чтения кинематических схем металлорежущих станков;

1.2 Изучение назначения, конструкции и принципа действия основных типов механизмов, используемых в металлорежущих станках.

2 Общие положения Совокупность устройств, приводящих в действие исполнительные (рабочие) органы металлорежущих станков, называют ПРИВОДОМ. В общем случае он состоит из двигателя и механизмов, передающих движение рабочим органам.

Привод станка должен обеспечить заданный диапазон регулирования скоростей формообразующих движений, их количество и величину. От него требуется плавная, безвибрационная передача мощности и крутящего момента, обеспечение заданной точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей.

3 Порядок выполнения работы 3.1. Изучить условные графические изображения, применяемые в кинематических схемах металлорежущих станков. Для изучения условных обозначений использовать плакат и стенды, имеющиеся в лаборатории.

3.2. Изучить принцип действия и конструкции типовых механизмов, описание которых приведено в разделах 4-9 в данных методических указаниях, и на стендах, имеющихся в лаборатории.

3.2.1. Механизмы с передвижными блоками зубчатых колёс (раздел 4) – коробка скоростей фрезерного станка, токарно-винторезный станок, плакаты.

3.2.2. Механизмы в форме сменных зубчатых колёс (раздел 5) – токарновинторезный станок, плакаты.

3.2.3. Механизмы со встречными конусами зубчатых колёс и вытяжной шпонкой (раздел 6) – плакаты.

3.2.4. Реверсирующие механизмы (раздел 7) – токарно-винторезный станок, поперечно-строгальный станок, плакаты.

3.2.5. Механизмы поступательного движения (раздел 8) – токарно-винторезный станок, плакаты.

3.2.6. Механические механизмы ручного управления (раздел 9) – токарновинторезный станок, коробка скоростей фрезерного станка, плакаты.

3.3. Изучить принцип действия и конструкцию кулисного механизма – поперечно строгальный станок, плакат.

3.4. Изучить дополнительно 1-2 механизма из представленных на плакатах (по заданию преподавателя).

3.5. Определить общее передаточное отношение варианта зацепления зубчатых колёс (по заданию преподавателя) на коробке скоростей фрезерного станка. Выразить передаточное отношение через числа зубьев колёс, находящихся в зацеплении. В отчёте представить кинематическую схему заданного варианта зацепления.

4 Механизмы с подвижными блоками зубчатых колёс Механизмы с подвижными блоками зубчатых колёс применяются в коробках скоростей и подач металлорежущих станков с ручным управлением и с числовым программным управлением (ЧПУ).

Но следует отметить, что в станках с ЧПУ эти механизмы вытесняются более перспективными приводами, в которых управляемые по программе двигатели, позволяют регулировать скорость, направление и даже путь создаваемого им движения.

Количество колёс в блоке принимается обычно два, три, реже четыре. На рисунке а и рисунке 1 б изображены двухваловые механизмы с подвижными блоками.

Но число валов может быть три (рисунке 1 в) и более, однако при этом осевые габариты значительно увеличиваются.

При переключении скоростей блоки перемещаются на шлицах вдоль оси вала и поочередно входят в зацепление с сопряженными колёсами, изменяя тем самым передаточное отношение механизма.

Следует отметить внимание на рекомендуемые на рисунке 1 осевые размеры.

При проектировании таких коробок передач необходимо обеспечивать такие расстояния между неподвижными зубчатыми колёсами, чтобы при переключении (перемещений подвижных блоков) блок успел выйти из зацепления до того, как начнёт входить в зацепление со следующим колесом, в противном случае или просто невозможно переключение или возникает «кинематический замок», т.е. ситуация, когда в зацеплении будут находиться два зубчатых венца одного блока и с одного вала на другой будет передаваться вращение с разными передаточными отношениями одновременно, что приводит к зацикливанию или разрушению элементов передачи.

На стендах, которые имеются в лаборатории, можно ознакомиться с примерами использования подвижных блоков зубчатых колёс в коробках скоростей и подач (токарновинторезный станок и фрагмент коробки скоростей вертикально-фрезерного станка с ЧПУ). Конкретное передаточное отношение механизма формируется из отношения пар зубчатых колёс и может быть определён для случая на рисунке 1,в:

где i -общее передаточное отношение механизма;

i1, i2 – передаточное отношение пар колёс;

Рисунок 1 — Механизмы с передвижными блоками зубчатых колёс Достоинства механизмов с подвижными блоками являются следующие:

2) возможность регулирования числа оборотов выходного выла в 3) возможность передачи большой мощности;

4) постоянство передаточного отношения;

5) удобство в управлении и надежность в работе.

К недостаткам этих механизмов следует отнести:

1) сравнительно большие осевые габариты;

2) невозможность переключения косозубых колес;

3) невозможность применения косозубых колёс;

4) сложность конструкции механизмов управления для перемещения 5 Механизмы передач в форме сменных зубчатых колёс Эти механизмы нашли применение в целях скоростей и подач специализированных и специальных станков, в целях формообразования винтовых поверхностей токарновинторезных, резьбонарезных, резьбофрезерных и других станков.

Изменять скорость вращения помощью гитар сменных колёс целесообразно при длительной работе станка без перенастройке или точной настройки цепей.

В однопарных гитарах (рисунок 2 а) межосевое расстояние постоянно, поэтому условие сцепляемости сменных колёс при одинаковом модуле:

где А, В – числа зубьев сменных колёс.

В двухпарных гитарах (рисунок 2б) в зацеплении находиться две пары сменных колёс (А-В и С-D). колёса В и С вместе со втулкой установлены на оси II.

Расстояние между осью и валами I и III может изменяться перемещением ее вдоль паза приклона «П» и поворотом последнего округ оси вала III.

После введения колёс в зацепление, последовательно закрепляют ось, а затем приклон. Условие сцепляемости двухпарной гитары проверяют по формулам:

Передаточное отношение двухпарной гитары определяется отношением:

К достоинствам гитар сменных колёс следует отнести простоту их конструкции, а к недостаткам – длительность настройки и наладки.

6 Механизмы с встречными конусами зубчатых колёс и вытяжной шпонкой (рисунок 3) Эти механизмы нашли применение в коробках подач сверлильных и револьверных станков.

В механизмах с вытяжной шпонкой (рисунок 3 а) зубчатые колёса находятся в постоянном зацеплении. На ведущий вал I зубчатые колёса устанавливаются жестко, а на ведомый вал II свободно. Вытяжная шпонка 2 (рисунок 3 б) смонтирована внутри полого вала 5. Выступая из продольного паза вала, она заходит в шпоночный паз одного из колёс Z2, Z4, Z6, связывая его с валом.

При перемещении шпонки вправо, встречаясь своим скосом с дистанционным кольцом, она отжимается, освобождая колесо Z2. При дальнейшем движении шпонка займет положение под вращающимся колесом Z4. Когда шпоночный паз зубчатого колеса окажется против паза вала, пружина 4 введёт шпонку в паз колеса Z4 и т.д. Обычно шпонка перемещается с помощью муфты или реечной передачи.

К достоинствам рассмотренного механизма можно отнести компактность конструкции, однорукояточное управление, возможность расположения до 10 передач и применения косозубых колёс для получения ряда точности передаточных отношений.

Недостатками этого механизма является низкая жесткость вала со шпоночным пазом, что приводит к перекосам, невозможность использования при больших скоростях валов и для передачи больших крутящих моментов, большие потери на трение, так как все колёса одновременно находятся в зацеплении.

7 Реверсирующие механизмы Эти механизмы предназначены для изменения направления движения исполнительных звеньев в цепях формообразования поверхностей, т.е. в движениях резания и подач, чаще всего реверсирование осуществляется с помощью цилиндрических и конических зубчатых передач.

На рисунке 4 а и рисунке 4 б показаны механизмы реверса с цилиндрическими колёсами. При передаче движения через два зубчатых колеса валы I и II вращается в разных направлениях, а при передаче через три зубчатых колеса – в одном направлении.

Работа реверсивных механизмов с коническими колёсами основана на том, что колёса Z1 и Z3, находясь в зацеплении с колесом Z2 (рисунок 4 в, г), вращаются в противоположных направлениях. В этом случае реверсирование производят переключением полумуфты М (рисунок 4 в) или перемещением блока колёс Z1- Z (рисунок 4 г).

Рисунок 4 – Схемы реверсирующих механизмов 8 Механизмы поступательного движения (рисунок 5) Передачи, преобразующие вращательное движение в поступательное, характеризуется величиной перемещения поступательно движущегося элемента за один оборот приводного вала. Винтовая передача определяется ходом винта (рисунок 5,а) где К – число заходов винта;

Передача с помощью колеса и зубчатой рейки (рисунок 5 б) выражается величиной перемещений рейки за один оборот реечного колеса где – число «Пи»;

Zр – число зубьев реечного колеса.

9 Механические механизмы ручного управления Механизмы ручного управления предназначены для перемещения передвижных блоков зубчатых колес, переключения муфт и других механизмов с целью изменения скоростей или направления движения исполнительных приводов универсальных металлорежущих станков.

Эти механизмы должны обеспечить безопасность, легкость и удобство в работе, быстроту управления и точность переключения перемещений элементов.

В универсальных металлорежущих станках применяются механические системы управления с одной или двумя рукоятками. Среди них наибольшее распространение получили механизмы управления последовательного (рисунок 6 и рисунок 7) и избирательного (выборочного) действия (рисунок 8).

В системах последовательного действия предусматривают строго заданную последовательность переключения. Для того чтобы осуществить изменение частоты вращения, приходится часто производить ненужные промежуточные переключения, что является основным недостатком этой системы.

На рисунке 6 а показано переключение двух блоков Б1 и Б2 при помощи кулачка барабанного типа с поступательно перемещающимся толкателями и дана развертка барабана с последовательным переключением шести ступеней скорости.

При больших величинах перемещения блоков (обычно тройных) диаметр барабана имеет существенные размеры, что увеличивает общие габариты привода.

Диаметр барабана можно уменьшать, не выходя за пределы допустимых углов давления, если тройной блок разделить на два, как показано на рисунке 6,б или применить механизмы с качающимся толкателями (рисунок 7).

В последнем случае ход блока и ролика Р барабана не одинаковы, а отличаются на величину передаточного отношения рычагов толкателя. Так, для тройного блока Б1 величина перемещения ролика определяется как произведение хода блока на передаточное отношение рычагов, т.е.

где S- величина перемещения ролика;

Рисунок 6 — Схемы управления последовательного действия с поступательно Рисунок 7 — Схемы механизмов управления последовательного действия с Рисунок 8 — Схемы механизмов управления избирательного действия Основные достоинства систем управления последовательного действия – простота конструкции и высокая надёжность в работе.

Системы управления избирательного действия сложны в изготовлении, но обеспечивают значительное удобство обслуживания.

Принцип их работы показан на рисунке 8. Кроме того с конструкцией и работой такого устройства можно ознакомиться на стенде, представляющем собой элемент коробки скоростей с механизмом управления фрезерного станка. Блоки Б1 и Б перемещаются каждый от двух толкателей с рейками и реечным колесом между ними. На толкатели действует диск Д, который имеет вращательное и поступательное движение.

При переключении диск сначала отводиться влево, затем поворачивается в нужную позицию и перемещается в право, в зависимости от расположения отверстий на торце диска толкатели перемещаются в ту или иную сторону и соответственно перемещают блоки Б1 и Б2, при этом устанавливается требуемая частота вращения шпинделя станка.

10 Контрольные вопросы 10.1 Назначение механизмов передач с передвижными блоками зубчатых колес.

10.2 Что такое «Кинематический замок».

10.3 Достоинства и недостатки механизмов передач с передвижными блоками.

10.4 Область применения механизмов передач в форме сменных зубчатых колёс.

10.5 Достоинства и недостатки механизмов передач в форме сменных зубчатых 10.6 Почему механизмы с встречными конусами зубчатых колёс и вытяжной шпонкой не применяют в приводах главного движения.

10.7 В каких целях и для чего предназначены реверсирующие механизмы.

10.8 Можно ли использовать косозубые или шевронные колеса в передачах с подвижными блоками.

10.9 Объяснить принцип работы механизмов управления последовательного действия.

10.10 Объяснить принцип работы механизма управления избирательного действия.

10.11 Объяснить работу механизмов управления приводами главного движения токарно – винторезного станка.

10.12 Каковы основные тенденции в развитии приводов в станках с ЧПУ.

11 Отчет по лабораторной работе » Типовые механизмы металлорежущих станков» Отчет по лабораторной работе должен содержать:

2) наименование лабораторной работы;

3) кинематическую схему для варианта зацепления зубчатых колёс коробки скоростей, обеспечивающей наименьшее число оборотов шпинделя фрезерного станка (см. Лабораторная работа №3, рисунок 3);

4) выражение передаточного отношения через числа зубьев заданного варианта зацепления зубчатых колёс коробки скоростей фрезерного станка (см.

Лабораторная работа №3, рисунок 3);

5) тезисы, схемы, эскизы, на усмотрения самого студента;

6) ответить на контрольные вопросы, приведенные в разделе 8) подпись преподавателя и дата приема зачета.

1 Власов С.Н., Годович Г.М., Черпаков Б.И. Устройство, наладка и обслуживание металлообрабатывающих станков и автоматических линий. — М.: Машиностроение, 1983.-324с.

2 Чернов Н.Н. Металлорежущие станки. — М.: Машиностроение, 1988.-240с..

3 Голофтеев С.А. Лабораторный практикум по курсу «Металлорежущие станки»:

Учеб. пособие для техникумов.- М.: Высш.шк.,1991. -240 с.

4 Ничков А.Г. Фрезерные станки. — М.: Машиностроение, 1977. -184с.;

5 Барбашев Ф.А. Фрезерное дело. Учебное пособие для сред. проф.-тех.училищ.

Изд.2-е. — М.: Высшая школа, 1975.- 216с.

6 Колев Н.С. и др. Металлорежущие станки. — М.: Машиностроение, 1980. — 486 с.

7 Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных вузов. /Под ред. В.Э.

Пуша – М. : Машиностроение, 1986. -256 с.

8 Сысоев В.И. Справочник молодого сверловщика. — М.: Профтехиздат, 1962.- 272с.

9 Барун В.А. Работа на сверлильных станках.: Учебное пособие для сред. проф. тех.училищ. — М.: Профтехиздат, 1963.- 296с.

10 Трофимов А.М. Металлорежущие станки. – М.: Машиностроение, 1979. — 78с.

Источник: http://diss.seluk.ru/m-mehanika/753562-1-ip-nikitina-mihaylov-tipovie-mehanizmi-metallorezhuschih-stankov-metodicheskoe-rukovodstvo-laboratornoy-rabote-rekomendovano-izdaniyu.php

Biz-books
Добавить комментарий