Конспект лекций по станкам новый. Отовки и выполнения практических работ студент должен обладать следующими компетенциями
![]()
|
2.2. Структура механизма, создающего исполнительное движение Для создания в станке определенного исполнительного движения необходим соответствующий механизм – кинематическая группа.Она представляет собой сочетание источника движения, внутренней и внешней кинематических связей. В качестве источников движения применяются электро-, гидро-, пневмодвигатели и другие, а также мускульная сила человека при ручном приводе. Внутренняя связь – это как бы устройство, обеспечивающее создание траектории исполнительного движения. В кинематической группе, создающей простое исполнительное движение внутренней связью, как правило, является одна кинематическая пара. В группе, создающей сложное исполнительное движение, внутренней связью является совокупность нескольких кинематических пар и кинематических цепей, связывающих подвижные звенья этих пар. В большинстве случаев нужна внешняя кинематическая связь (например, в виде кинематической цепи) между источником движения и внутренней связью. Для возможности получения исполнительного движения с различными параметрами в кинематической группе размещается необходимое количество органов настройки. Кинематические группы, имеющие внутреннюю связь в виде одной кинематической пары, называются простыми кинематическим группами. На рис. 5 в качестве примера представлена структура кинематической группы протяжного станка, создающий прямолинейное движение формообразования ![]() ![]() ![]() Рис. 5. Структура простой кинематической группы Кинематические группы, имеющие внутреннюю связь в виде совокупности кинематических пар и кинематических цепей, называются сложными кинематическими группами. На рис. 6 представлена структура кинематической группы винторез-ного станка, создающей винтовое движение формообразования ![]() ![]() ![]() Рис. 6. Структура сложной кинематической группы, создающей двухэлементарное исполнительное движение На рис. 7 представлена структура кинематической группы винторез-ного станка для конических резьб, создающей более сложное движение ![]() ![]() Из анализа сложных кинематических групп видно, что внутренняя связь их содержит одно или несколько кинематических цепей, число которых на единицу меньше числа элементарных движений, составляющих создаваемое движение. Как было указано выше, простой кинематической группой, как правило, создается простое исполнительное движение так же, как сложной кинематической группой – сложное исполнительное движение. Однако простой кинематической группой можно создать и сложное движение, например: винтовое ![]() ![]() На рис. 9 показан пример структуры кинематической группы токарного станка, создающий исполнительным движением ![]() Приведенные примеры показывают, что задаваемую форму траектории можно получить различными по структуре простыми и сложными кинематическими группами. Структура группы зависит не только от кинематических факторов, но и от ряда требований, предъявляемых к создаваемому исполнительному движению и вытекающих из технологического назначения станка. ![]() Рис. 7. Структура сложной кинематической группы, создающей трехэлементарное исполнительное движение ![]() Рис. 8. Примеры создания сложных движений простыми группами ![]() Рис. 9. Примеры создания прямой линии двухэлементарным движение 3. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА СТАНКА Кинематическая структура станка может состоять из одной кинематической группы, создающей одно исполнительное движение формообразования – движение резанья. В этом случае кинематическая структура станка – это структура кинематической группы. В качестве примера можно указать на протяжные станки, в которых одним исполнительным движением осуществляется несколько процессов обработки: процессы формообразования, врезания и в нескольких случаях деления. Чаще в станке создается несколько равных исполнительных движений. В этих случаях кинематическая структура станка составляется из нескольких кинематических групп и зависит, прежде всего, от числа этих групп, их характера и назначения. В станке необязательно наличие кинематических групп всех указанных выше назначений. Так, например, станки часто не имеют групп деления, поскольку или процесс деления не нужен для работы станка, или этот процесс осуществляется попутно каким-либо другим движением, например движением формообразования. Может отсутствовать также установочное движение. Единственными кинематическими группами, без которых не может существовать станок, является группы формообразования, которые определяют кинематическую структуру станка. Обычно на станке предусматривается выполнение различных работ и применение различных методов обработки, поэтому для каждого из этих случаев в станке будет использоваться своя частная структура. Общая структура большинства универсальных станков состоит из ряда частотных кинематических структур, которые образуются путем составления разных комбинаций, имеющихся кинематических групп. Кинематические группы, осуществляющие процессы формообразования, деления и установочного движения, вместе составляют основную часть частной структурыстанка. Основная часть и группы управления и вспомогательных движений составляют полную частную структуру станка. На структуру станка большое влияние оказывает способ кинематического соединения групп между собой, который, прежде всего, зависит от наличия или отсутствия в соединяемых группах совмещенных по траектории исполнительных или элементарных движений. В случае отсутствия совмещенных по траектории движений кинематические группы соединяются между собой через промежуточные или неподвижные звенья станка. Структура станков, имеющих кинематические группы с совмещенными по траектории исполнительными или элементарными движениями, в свою очередь зависит от наличия в станке общих для нескольких групп исполнительных кинематических пар. На рис. 10 показаны варианты структуры таких станков, составленные из кинематических групп с поступательными исполнительными движениями Ф1(П1) и Ф2(П2). В первой схеме на две соединяемые простые группы имеется только одна исполнительная пара А. Если количество исполнительных пар меньше числа движений, то кинематическое соединение группы между собой осуществляется лишь через какое-либо специальное устройство, в частности, через суммирующий механизм (дифференциал ![]() ![]() Рис. 10. Соединение кинематических групп Если совмещение траекторий двух движений выполняется общей исполнительной парой и движения эти происходят одновременно, то кинематическое соединение двух групп возможно только с помощью суммирующих механизмов. Если же исполнительные движения разновременные, то применяются три способа соединения групп: параллельный, последовательный и смешанный. Рассмотрим каждый из этих способов. Способ параллельного соединениягрупп состоит в том, что исполнительное звено, на котором совмещаются элементарные движения, может одновременно выполнять оба движения, даже если они различны по длительности. Так, на рис. 11, а показана структура станка со сложной и простой группами. Движение формообразования ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рис. 11. Способы соединения кинематических групп Сущность последовательного соединения групп состоит в том, что общее исполнительное звено II (см. рис. 11, б) поочередно учувствует в одном исполнительном движении ![]() ![]() Смешанное (параллельно-последовательное) соединение групп основано на разложении одного более сложного движения на два менее сложных. Если в кинематической цепи 1–2 внутренней связи группы движения Ф(В1В2) (рис. 11, в) установить реверс Р1, то, когда последний изменит направление элементарного движения ![]() ![]() Кинематическая структура формообразующей части станка может быть отнесена к одному из трех классов: а) класс Э – элементарная структура, состоящая только из простых кинематических групп; б) класс С – сложная структура, состоящая только из сложных кинематических групп; в) класс К – комбинированная структура, состоящая из простых и сложных кинематических групп. 4. МЕТОДИКА АНАЛИЗА КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СТАНКА 4.1. Анализ кинематики станка Кинематическую схему любого металлорежущего станка можно проанализировать, пользуясь сформулированными выше общими теоретическими положениями, относящимися к кинематической структуре станков. Из этого анализа выясняются кинематические связи станка и назначение каждого из различных устройств (органов настройки, суммирующих механизмов и пр.), указанных в схеме. План анализа кинематики станка основан наследующих трех положениях.
4.2. План структурного анализа станка
а) находится внутренняя кинематическая связь, обеспечивающая траекторию исполнительного движения; б) находиться внешняя кинематическая связь от источника движения; в) исходя из характера исполнительного движения, устанавливаются настраиваемые параметры движения; г) находятся органы настройки для регулируемых параметров. |