5. Тип системы управления и ее характеристика

Система управления: числовое программное управление.

Характеристика приведена в пункте «8. Характеристика системы ЧПУ».

6. Анализ кинематической схемы станка

Источником главного движения является асинхронный электродвигатель переменного тока с частотным регулированием М1. В качестве источника движения в приводах подач выступают шаговые двигатели с гидроусилителем крутящего момента (М3,М4,М5). Применение шаговых двигателей позволяет не устанавливать дополнительные датчики на ходовые винты. Отказ от использования датчиков в цепях подач приводит к ожесточению требований к кинематической точности этих цепей, в том числе к выборке зазора. Для этих целей применяются сдвоенные зубчатые колеса, которые незначительно повернуты друг относительно друга. Для выборки зазора в шариковой винтовой передаче используется относительное смещение двух гаек в осевом направлении или же их относительный поворот. Источником движения в цепи поворота револьверной головки служит гидромотор одностороннего действия М2.

Привод главного движения

ИД: электродвигатель М1.

КС: коробка скоростей с ручным управлением, имеет 2*2=4 скорости.

РП:

Максимальная скорость главного движения:

Привод перемещения стола

ИД: шаговый электродвигатель М3.

КС: отсутствует.

РП:

Величина подачи:

Вычисление величины подачи салазок стола и консоли в зависимости от частоты вращения двигателя аналогично вычисления величины подачи перемещения стола.

Фрезерование фасонного контура

Рассмотрим операцию фрезерования фасонного контура, схема обработки которого представлена на рис. 4.

рис. 4 Схема обработки при фрезеровании фасонного контура

Движением скорости будут: Фυ (Ви).

Движением подачи будут: Фs (Пз1Пз2).

Методы получения производящих линий: образующей: копирование, направляющей: касание.

Подачи стола и салазок стола будут соответственно равны:

Таким образом

Следовательно задаваясь подачей салазок стола и частотой вращения одного из двигателей для обеспечения необходимой подачи стола выбирается нужная частота вращения второго двигателя. Аналогично производится расчёт подачи консоли при фрезеровании фасонной поверхности.

Поворот револьверной головки

Для мальтийского механизма известно, что за один полный оборот кривошипа с одной цевкой крест делает 1/Z оборота и остановку, продолжительностью (Z-1)/Z оборота кривошипа, где Z — число пазов мальтийского креста.

За это же время произойдёт смена инструмента на следующую позицию и при необходимости поворота револьверной на K позиций можно узнать время, на которое следует включить гидромотор с частотой вращения :

При этом, стоит отметить, конструкция мальтийского механизма позволяет производить смену инструмента по приведенной выше формуле без учета числа пазов в мальтийском кресте.

7. Назначение, устройство и работа специфических механизмов станка

Мальтийский механизм

Мальтийские механизмы (рис. 5) применяют для преобразования равномерного вращательного движения ведущего звена - кривошипа, в периодические повороты с остановками определенной продолжительности ведомого звена - мальтийского креста. Механизмы с мальтийским крестом работают плавно, почти без ударов в начале и в конце поворота ведомого звена. Их применяют при средних и малых угловых скоростях ведущего звена. В данном случае при помощи мальтийского механизма осуществляется поворот револьверной головки.

Муфты постоянные нерасцепляемые (неуправляемые) глухие

На чертеже приведено условное обозначение нерасцепляемых глухих муфт без указания типа.

Глухие муфты (ГОСТ 24246) обеспечивают взаимную неподвижность соединяемых деталей. Их применение определяется, в основном, условиями монтажа и целесообразностью ограничения размеров. Валы, соединяемые глухой муфтой, работают как одно целое, поэтому кроме вращающего момента муфта может воспринимать изгибающий момент, поперечные и осевые силы.

Простейшую конструкцию при минимальных радиальных габаритах имеет втулочная муфта. Усилие между валами и муфтой передается штифтами (рис. 7,а), работающими на срез, шпонками (рис. 7,б) или зубчатыми (шлицевыми) соединениями, работающими на смятие. При монтаже и демонтаже соединяемые муфтой валы обычно смещаются в осевом направлении. Поэтому для втулочных муфт не используется посадка с гарантированным натягом. Втулочные муфты применяют для диаметров валов не более 60...70 мм.

Из глухих муфт наибольшее распространение получили фланцевые (поперечно-свертные) муфты (рис 7,в) по ГОСТ 20761.

Муфта постоянная нерасцепляемая (неуправляемая) упругая в приводе главного движения

В приводе главного движения имеется муфта постоянная нерасцепляемая (неуправляемая) упругая. Постоянные нерасцепляемые (неуправляемые) упругие муфты бывают двух типов: втулочно-пальцевые и со звездочкой. Наибольшее распространение получили муфты упругие втулочно-пальцевые (ГОСТ 21424). Муфта (рис. 8) находит значительное применение в машиностроении для соединения быстроходных валов. Муфта состоит из двух чугунных полумуфт, стальных пальцев с числом от 4-х до 10-ти и упругих резиновых элементов (втулок), через которые передается усилие между полумуфтами. Это определяет основные свойства МУВП: способность амортизировать толчки и удары; демпфировать небольшие колебания и предупреждать резонанс. Кроме возможности улучшения динамических характеристик привода МУВП выполняют частично функции компенсирующих муфт, допуская неточности взаимного расположения валов. Характеристика муфт - нелинейная, их жесткость является функцией угла закручивания, который не пропорционален вращающему моменту.

Муфта без уточнения типа в цепи перемещения стола

Муфта сцепляемая гидравлическая

Установлена в цепи, обеспечивающей подъем консоли. Возможно предназначена для торможения. Муфты данного типа за счет высокого давления масла имеют малые диаметральные размеры. Усилие нажатия на диски осуществляется поршнем с манжетными уплотнениями. Масло в полость цилиндра подводится через отверстия в вале или цилиндре муфты. При выключении муфты поршень отжимается пружинами, расположенными в корпусе муфты по окружности. Внутренние и наружные диски изготовляют из износостойкой, закаленной стали с шлифованной поверхностью, причем последняя часто имеет металлокерамическое покрытие на основе бронзы.

Гидравлический насос

Служит для приведение в действие гидроусилителей крутящего момента и гидромотора. Гидравлический насос соединен нерасцепляемой упругой муфтой с валом II, который приводится во вращение электродвигателем главного движения М1.