3.4.2.3 Приводы быстрых перемещений стола

Быстрые перемещения происходят в направлении включённой подачи при срабатывании муфты М2.

Расчётные перемещения: n_дв.под v_б.

Уравнения кинематического баланса:

а) продольные перемещения: м/мин;

б) поперечные перемещения: м/мин;

в) вертикальные перемещения: м/мин.

Для предотвращения поломок в кинематической цепи, при включении быстрого перемещения одновременно с рабочим, в ступице червячного колеса 36 смонтирована муфта обгона МО.

3.4.3 Токарно-винторезный станок

В качестве примера рассмотрим кинематику токарно-винторезного станка модели 1К62 (рис. 3.11), являющегося классическим представителем станков этого типа и группы.

Обрабатываемое тело вращения устанавливается в приспособлении, закреплённом на шпинделе передней бабки Б, или в нём и в приспособлении, установленном в пиноли задней бабки В. Вращение заготовки является главным движением (движением резания), а перемещение инструмента вдоль оси вращения заготовки (продольное) или перпендикулярно к ней (поперечное) – подачей. Инструменты (резцы) устанавливаются в резцедержателе И верхних салазок К суппорта. В продольном направлении перемещается каретка Г суппорта с фартуком и всеми остальными частями суппорта, а в поперечном – поперечные салазки Д с поворотной частью Е, верхними салазками и резцедержателем. В привод подач входит ряд элементов, в том числе, коробка подач, от которой приводится во вращение ходовой вал или ходовой винт. При обработке цилиндрических и торцевых поверхностей суппорт с инструментом получает движение от ходового вала через передачи фартука, а при обработке винтовых поверхностей (нарезании резьб) – от ходового винта.

3.4.3.1 Привод главного движения (вращения шпинделя с заготовкой)

Привод вращения шпинделя представляет собой внешнюю кинематическую связь.

Конечными звеньями привода главного движения являются электродвигатель, вал которого имеет частоту вращения n_дв= 1450 об/мин, и шпиндель с заготовкой, который должен вращаться с такой частотой n об/мин, какая обеспечит требуемую скорость резания.

Запись расчётных перемещений конечных звеньев цепи будет иметь вид:

n_двn

Вал электродвигателя связан с входным валом коробки скоростей клиноременной передачей. Далее движение может передаваться с помощью группы передач на две скорости (51:39; 56:34; ниже эта группа будет обозначена р_а; р_а=2), при этом шпинделю будет сообщаться правое ("прямое") вращение, или двух последовательных передач (50:24 и 36:38), и тогда шпиндель будет иметь левое ("обратное") вращение. Включение прямого или обратного вращения и отключение вращения шпинделя производится двухсторонней фрикционной многодисковой муфтой М1.

Следующему валу движение сообщается группой передач на три скорости (р_б; р_б=3), а с него движение может быть передано шпинделю либо сразу через передачу 65:43, либо через две группы передач (р_в=2, р_г=2) и шпиндельную передачу 27:54. Для этого блок-двойка 43-54, передающий через шлицевое соединение вращение шпинделю, устанавливается в соответствующее положение.

Таким образом, движение выходному валу передаётся по двум кинематическим цепям: короткой (включена передача 65:43), при этом обеспечивается передача высших скоростей, и длинной (через группы р_в, р_г), при этом обеспечивается передача низших скоростей.

Уравнение кинематического баланса привода имеет вид:

В кинематической цепи для низших скоростей (р_а·р_б·р_в·р_г) группы p_в и p_г совместно обеспечивают три различных передаточных отношения (i = 1/16; 1/4; 1), а не четыре, поэтому цепью передаётся шпинделю не 24 (2·3·2·2), а 18 разных частот вращения: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630 об/мин.

Для переключения частот вращения шпинделя в порядке их возрастания необходимо переключать передачи сначала в группе р_а, затем в группе р_б и снова р_а, затем в группах p_в и p_г совместно (по возрастанию передаточных отношений) и снова в группах р_а и р_б.

Кинематическая цепь для высших скоростей обеспечивает передачу шпинделю 6 частот вращения: 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 об/мин.

Для каждой из кинематических цепей (для низших скоростей и для высших) следует выводить отдельную настроечную формулу.