Последовательность наладки

Для большинства металлорежущих станков независимо от их сложности методика наладки одинакова. Она заключается в сообщении исполнительным органам станка согласованных друг с другом движений для обработки определенных деталей. Наладка станка требует расчета передаточного отношения органа наладки скоростей цепи для получения заданной частоты вращения шпинделя и передаточного отношения органа наладки цепи для осуществления заданной подачи.

Для этой цели намечают расчетную кинематическую цепь, составляют расчетные перемещения конечных звеньев этой цепи и уравнение кинематического баланса, из которого выводят формулу наладки цепи. Уравнением кинематического баланса называют уравнение, связывающее расчетные перемещения конечных звеньев кинематической цепи. Оно служит основой для определения передаточных отношений органа наладки. Конечные звенья могут иметь как вращательное, так и прямолинейное движение. Если оба конечных звена вращаются, то расчетные перемещения этих звеньев условно записывают так:

n_в мин^-1 → n_к мин^-1.

Стрелка в этой записи заменяет слово «соответствует». По этим расчетным перемещениям составляют уравнение кинематического баланса данной кинематической цепи:

n_нi_постi_x = n_кмин^-1.

где n_к — частота вращения в минуту конечного звена органа наладки; n_н — частота вращения в минуту начального звена органа наладки; i_пост — постоянное передаточное отношение органа наладки; i_x — искомое передаточное отношение органа наладки.

Решая уравнение кинематического баланса относительно i_x, получим формулу наладки рассматриваемой кинематической цепи.

Если одно из конечных звеньев имеет вращательное движение, а другое — прямолинейное, то при подаче, выраженной в миллиметрах на один оборот начального звена, расчетные перемещения можно записать так:

1 оборот начального звена → S мм продольного перемещения конечного звена.

Уравнение кинематического баланса будет иметь вид:

1 оборот начального звена i_постi_xl = S,

где l — перемещение кинематической пары, преобразующей вращательное движение в прямолинейное (например, перемещение гайки за один оборот винта), мм; l = Zр_в (здесь Z — число заходов винта; р_в — шаг винта, мм).

Пример. Необходимо произвести наладку токарно-винторезного станка (схема станка условная) на нарезание резьбы (рис. 5.1).

Шпиндель 1 получает вращение от электродвигателя (n_эл = 960 мин^-1) через ременную передачу со шкивами d₁ = 100 мм и d₂ = 250 мм, зубчатую пару z₁/z₂ (z₁ = 30; z₂ = 50), пару сменных зубчатых колес α`/b` и зубчатые колеса z₃/z₄ (z₃ = 25; z₄ = 48).

Резец, укрепленный на суппорте 2, получает прямолинейное движение вдоль оси заготовки от ходового винта (p_{х. в} = 8 мм), который приводится во вращение от шпинделя 1 через передачу цилиндрических зубчатых колес z₅/z₆ z₆/z₇ (z₅ = 20; z₆ = 60; z₇ = 40) и сменные зубчатые колеса a/b c/d.

Чтобы на подобном станке можно было нарезать резьбу па заготовке, необходимо сообщить резцу вполне определенное по отношению к частоте вращения шпинделя прямолинейное движение вдоль оси заготовки. Частота вращения шпинделя, мин^-1:

n_шп = 1000ν/πd

где v — скорость резания, м/мин; d — диаметр заготовки, мм.

Вращение шпинделя с заготовкой в данном примере является главным движением, а движение резца вдоль оси заготовки — движением подачи.

Прежде всего проведем расчет наладки кинематической цепи главного движения. Для этого составим уравнение кинематического баланса от электродвигателя к шпинделю (заготовке) из условия, что шпиндель должен получать n_шп мин^-1 (расчетные перемещения n мин^-1 электродвигателя → n мин^-1 шпинделя):

В этом уравнении все величины известны, кроме отношения:

Если вместо n_шп подставить его значение, выраженное через скорость резания n_шп = 1000v/πd (скорость резания находят по справочнику режимов резания), то получим:

Подобрав сменные колеса a`/b`, осуществим наладку цепи частоты вращения шпинделя.

Теперь проведем расчет наладки кинематической цепи движения подачи. Для этого составим уравнение кинематического баланса от шпинделя к ходовому винту из расчета, чтобы за один оборот шпинделя резец переместился вдоль оси заготовки на величину шага Р нарезаемой резьбы (расчетные перемещения 1 оборот шпинделя → Р мм продольного перемещения резца):

В этом выражении все величины известны, кроме:

Если обозначить передаточное отношение от шпинделя до сменных зубчатых колес a/b c/d через i_пост, то в общем случае будем иметь a/b c/d = P/i_постp_х.в. Подобрав сменные зубчатые колеса a/b c/d, произведем наладку цепи движения подачи.

При наладке станков в общем случае необходимо:

• по технологическому процессу обработки детали установить характер движений в станке и их взаимосвязь;
• определить все кинематические цепи, по которым будет осуществляться движение;
• составить соответствующие уравнения кинематических цепей, связывающих попарно рабочие органы станка;
• по полученным передаточным отношениям вычислить и подобрать сменные зубчатые колеса и т. п.

При составлении уравнения кинематической цепи безразлично, в каком порядке рассматривается эта цепь — от первого элемента ее (считая в направлении передачи движения) к последнему или от последнего к первому.