Технологическое оборудование машиностроительных произ­водств

ОБЩАЯ МЕТОДИКА НАЛАДКИ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ

Уравнение кинематического баланса. Для большинства метал­лообрабатывающих станков независимо от их сложности методика наладки одинакова. Она заключается в сообщении исполнительным органам станка согласованных друг с другом движений для изготовле­ния деталей.

Процесс наладки станка требует расчета передаточных отношений органа, наладки скоростей для получения заданной частоты вращения шпинделя и передаточных отношений органов наладки цепей для осуществления необходимых подач (подачи).

Для этих целей намечают расчетные кинематические цепи, состав­ляют расчетные перемещения конечных звеньев этих цепей и уравне­ния кинематического баланса, из которых выводят формулы наладки цепей.

Уравнением кинематического баланса называют уравнение, связы­вающее расчетные перемещения конечных звеньев кинематической цепи. Это уравнение 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 следующим образом: лнмин-1 -» лкмин-1. Стрелка в этой записи заменяет слово «соответствует». По этим расчетным перемещениям составляют уравнения кинематического баланса данных кинематиче­ских цепей: пн • /пост • /х = Якмин'1, где пк — частота вращения в минуту конечного звена органа наладки; пн — частота вращения в минуту начального звена органа наладки; /пост — постоянное передаточное отношение органа наладки; /х — искомое передаточное отношение органа наладки.

Решая уравнения кинематического баланса относительно /х, полу­чим формулы наладки рассматриваемых кинематических цепей.

Если одно из конечных звеньев в кинематической цепи имеет вращательное движение, а другое — прямолинейное, то при подаче, выраженной в миллиметрах на один оборот начального звена, расчет­ные перемещения можно записать: 1 оборот начального звена -» Suu продольного перемещения конечного звена. Уравнение кинематиче­ского баланса будет иметь вид: 1 оборот начального звена іпосг • /х • 1 = =5, где S — перемещение кинематической пары, преобразующей вра­щательное движение в прямолинейное (например, перемещение гайки за один оборот винта), мм; 1 = Z • Рь (здесь Z— число заходов винта; Рв — шаг винта, мм).

При наладке станков в общем случае необходимо:

1. По технологическому процессу изготовления детали установить характер движений в станке и их взаимосвязь;

2. Определить все кинематические цепи, по которым будет осуще­ствляться необходимое для этого движение;

3. Составить соответствующие уравнения кинематических цепей, связывающих попарно рабочие органы станка;

4. По полученным передаточным отношениям вычислить и подо­брать сменные зубчатые колеса и т. п.

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

У некоторых металлообрабатывающих станков для наладки кине­матических цепей применяют устройства, называемые «гитары». В ос­новном металлорежущих станках встречаются двухпарные гитары, лишь в редких случаях, когда необходимы особенно малые передаточ­ные отношения или требуется особенно высокая точность подбора этих отношений, используют трехпарную гитару.

На рис. 42 показана схема двухпарной гитары. Расстояние А между ведущим 1 (колеса а) и ведомым 2 (колеса Ь) валами неизменно. На ведомом валу свободно посажен «приклон» 3 гитары. В приклоне имеются радиальный и дуговой пазы. В радиальном пазу закреплена ось 4 колес «Ь» и «с». Перемещая ось вдоль паза, можно менять расстояние В между колесами «с» и «d». Дуговой паз в приклоне позволяет изменять расстояние между колесами «а» и «Ъ» при повороте приклона на валу 2. В требуемом положении приклон закрепляют болтом 5. Чтобы подобранные зубчатые колеса могли переместиться на гитаре и не упирались во втулки валиков зубчатых колес, необходимо соблюдать следующие условия зацепляемости: а = Ъ> с + 15...20 мм; с+*/>/>+ 15...22 мм. Необходимо также, чтобы 0,2 </<2,8. Суммы 64 чисел сопряженных колес не должны превышать допустимого значе­ния, определяемого конструкцией и размерами места, отведенного для размещения гитары на станке. Нормальные комплекты сменных зуб­чатых колес приведены в табл. 5. Существует несколько способов подбора чисел зубьев сменных зубчатых колес.

Способ разложения на простые множители применяют в том случае, если на них можно разложить числитель и знаменатель пере­даточного отношения, полученного по уравнению наладки. Произведя разложение, сокращают дробь или вводят дополнительные множители, комбинируя их так, чтобы получить выражение дроби через числа зубьев, имеющихся в комплекте сменных колес.

Способ замены часто встречающихся чисел приближенными дробями заключается в том, что часто встречающиеся числа я; 25,4; я/25,4 и 25,4я заменяют приближенными величинами, дающими возможность с доста­точной точностью получить передаточные отношения. Этот метод при­меняют на токарно-винторезных станках при необходимости нарезания модульной или питчевой резьбы, а также при нарезании дюймовой резьбы при отсутствии в наборе колеса с числом зубьев Z= 127.

Логарифмический способ основан на том, что находят логарифм передаточного отношения (если передаточное отношение имеет вид неправильной дроби), берут логарифм величины обратной передаточ­ному отношению, и по соответствующей таблице (таблица В. А. Шиш­кова) определяют числа зубьев сменных зубчатых колес. Этот способ основан на принципе логарифмирования передаточного отношения и дает зубчатые колеса, кратные пяти, с весьма малой ошибкой. Пере­даточное отношение зубчатых колес гитары / = (а/Ь) • (c/d) после ло­гарифмирования имеет вид: lg/ = lg ас — lg bd (табл. 5).

Метод подбора чисел зубьев на логарифмической линейке. Край движка логарифмической линейки устанавливают против числа, соот­ветствующего передаточному отношению; передвигая визир, находят риски, совпадающие на движке и на линейке. Риски должны соответ­ствовать целым числам, которые дают при делении значение переда­точного отношения. Затем подбирают числа зубьев сменных зубчатых колес. Этот способ подбора колес при нарезании резьб применять, как правило, нельзя, так как его точность обычно невысока.

Подбор чисел зубьев по таблицам М. В. Сандакова. Очень часто передаточные отношения содержат дробные числа в числителе и знаменателе или множители, не кратные набору колес. В этом случае удобно подбирать числа зубьев зубчатых колес по таблицам М. В. Сан­дакова, содержащим до 100 ООО передаточных отношений. Заданное передаточное отношение в виде простой правильной дроби, неудобной для преобразования, нужно прежде всего превратить в десятичную дробь с шестью знаками после запятой. Если дробь неправильная, то необходимо разделить ее знаменатель на числитель, чтобы получить десятичную дробь меньше единицы. После этого в таблице находят десятичную дробь, равную полученной, или ближайшую к ней, а рядом — соответствующую ей простую дробь. Получив простую дробь, числа зубьев сменных колес подбирают обычным способом: например, / = =223/137, откуда 1// = 137/223 = 0,614346. Из таблицы М. В. Сандакова имеем значение 0,614346, равное 728/1185. Ввиду того, что у переда­точного отношения перед обращением его в десятичную дробь числи­тель и знаменатель поменяли местами, у приближенного числа делают то же самое. Тогда і = 223/137 = 1185/728 = (3 х 5 х 79)/(2 х 2 х 2 х 7 х х13) = (60/56) х (79/52). Подобранные колеса имеются в наборе для затыловочных станков.