Основы кинематики станков

Содержание

Слайд 2

Исполнительные движения Движение формообразования (Ф) участвует в формировании конкретной поверхности. Реализуется

Исполнительные движения
Движение формообразования (Ф) участвует в формировании конкретной поверхности.
Реализуется в виде

главного движения и движений подач.
Главное движение осуществляет снятие припуска с заготовки с наибольшей скоростью резания (затрачивается максимальная мощность).
Может быть:
вращательным (в токарных, сверлильных, фрезерных и др.);
поступательным (в строгальных, долбежных, протяжных и др.).
Сообщается:
инструменту (во фрезерных, сверлильных, поперечно-строгальных станках);
заготовке (в токарных, продольно-строгальных станках).

Классификация движений в станках

Слайд 3

Движение формообразования Главное движение реализуется в виде скорости резания: при обработке

Движение формообразования
Главное движение реализуется в виде скорости резания:
при обработке лезвийным инструментом

в м/мин;
При вращательном движении:
где d − диаметр изделия или инструмента, мм;
n − частота вращения шпинделя, мин-1.

Классификация движений в станках

Слайд 4

Движение формообразования Главное движение реализуется в виде скорости резания: при обработке

Движение формообразования
Главное движение реализуется в виде скорости резания:
при обработке лезвийным инструментом

в м/мин;
При возвратно-поступательном движении:
где L − длина хода, мм;
tр − время рабочего хода, мин.

Классификация движений в станках

Слайд 5

Движение формообразования Главное движение реализуется в виде скорости резания: при шлифовании

Движение формообразования
Главное движение реализуется в виде скорости резания:
при шлифовании в м/с:
где

d − диаметр круга, мм;
n − частота вращения шпинделя, мин-1.

Классификация движений в станках

Слайд 6

Движение формообразования Движение подачи − позволяет распространить процесс резания на всю

Движение формообразования
Движение подачи − позволяет распространить процесс резания на всю обрабатываемую

поверхность.
Сообщается:
инструменту (в токарных, сверлильных, продольно-строгальных станках);
заготовке (в шлифовальных, фрезерных и поперечно-строгальных станках).
Измеряется:
при точении или сверлении в мм/об;
при фрезеровании в мм/мин;
при строгании в мм/дв.ход.

Классификация движений в станках

Точение цилиндра проходным резцом

Слайд 7

Классификация движений в станках Исполнительные движения Установочные (Уст.) − движения заготовки

Классификация движений в станках

Исполнительные движения
Установочные (Уст.) − движения заготовки и инструмента

для перемещения их в такое положение, при котором становится возможным получать поверхности требуемого размера.
Установочное движение, при котором отсутствует резание − наладочное.

Наладочное движение резца

Слайд 8

Классификация движений в станках Установочные движения Движение врезания (Вр) − установочное

Классификация движений в станках

Установочные движения
Движение врезания (Вр) − установочное движение при

котором происходит резание материала.
Движение врезания по своей структуре может совпадать с движением формообразования или осуществляться одновременно с ним.

Движение врезания для образования канавки

Слайд 9

Классификация движений в станках Движение врезания Движение врезания может отсутствовать, если

Классификация движений в станках

Движение врезания
Движение врезания может отсутствовать, если глубина резания

определяется конструктивным параметром инструмента, а процесс врезания реализуется самим инструментом при его участии в одном из формообразующих движений.
Слайд 10

Классификация движений в станках Движение врезания Движение врезания может отсутствовать, если

Классификация движений в станках

Движение врезания
Движение врезания может отсутствовать, если глубина резания

определяется конструктивным параметром инструмента, а процесс врезания реализуется самим инструментом при его участии в одном из формообразующих движений.

Сверление отверстия

Слайд 11

Классификация движений в станках Исполнительные движения Движения деления (Д) (периодические или

Классификация движений в станках

Исполнительные движения
Движения деления (Д) (периодические или непрерывные) необходимы

для переноса формообразования в другую зону заготовки при обработке детали с повторяющимися по форме поверхностями.
Слайд 12

Классификация движений в станках Движение деления при затыловании зубьев дисковой фрезы

Классификация движений в станках

Движение деления при затыловании зубьев дисковой фрезы

Исполнительные движения
Движения

деления (Д) (периодические или непрерывные) необходимы для переноса формообразования в другую зону заготовки при обработке детали с повторяющимися по форме поверхностями.
Слайд 13

Классификация движений в станках Исполнительные движения Движения управления (Упр.) совершают органы

Классификация движений в станках

Исполнительные движения
Движения управления (Упр.) совершают органы управления, регулирования

и координирования всех других исполнительных движений станка.
Вспомогательные движения (Всп.) обеспечивают установку, зажим, освобождение, транспортировку, быстрое перемещение заготовки и режущего инструмента в зону резания, охлаждение, смазывание, удаление стружки, правку инструмента и т.п.
Слайд 14

Классификация движений в станках Исполнительные движения Параметры исполнительных движений: траектория; скорость; направление; путь; исходная точка.

Классификация движений в станках

Исполнительные движения
Параметры исполнительных движений:
траектория;
скорость;
направление;
путь;

исходная точка.
Слайд 15

Кинематические группы Кинематическая группа − совокупность источника движения, исполнительного органа, кинематических

Кинематические группы

Кинематическая группа − совокупность источника движения, исполнительного органа, кинематических связей

и органов настроек.
Для изображения элементов кинематических схем пользуются условными обозначениями по ГОСТ 2770-68 «Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики».
Слайд 16

Исполнительные органы − подвижные конечные звенья кинематической группы, непосредственно участвующие в

Исполнительные органы − подвижные конечные звенья кинематической группы, непосредственно участвующие в

образовании траектории исполнительного движения.
Рабочие органы − осуществляют движение заготовки или режущего инструмента в процессе формообразования (например, шпиндель, стол, салазки, суппорт, ползун и т.п.).

а) б)
Исполнительный орган (1) вращательной (а) и поступательной (б) кинематической пары

Кинематические группы

Слайд 17

Кинематические группы: простые – один исполнительный орган; сложные – два и

Кинематические группы:
простые – один исполнительный орган;
сложные – два и

более исполнительных органов.
Кинематические связи – устройства, передающие движение от источника движения к исполнительному органу или между звеньями исполнительных органов.
Кинематические связи:
механические − реализуются с помощью механических звеньев, передач, устройств и механизмов;
немеханические − с помощью гидропневматических, электрических и электронных средств и каналов связи.

Кинематические группы

Слайд 18

а) б) Исполнительный орган (1) вращательной (а) и поступательной (б) кинематической

а) б)
Исполнительный орган (1) вращательной (а) и поступательной (б) кинематической

пары

Внутренняя связь − совокупность всех звеньев, кинематических пар и устройств в группе, обеспечивающих качественную характеристику создаваемого группой движения (траекторию).
В простых кинематических группах осуществляется конструктивно.

Кинематические группы

Слайд 19

Органы настройки − устройства, используемые для изменения и регулирования параметров движения.

Органы настройки − устройства, используемые для изменения и регулирования параметров движения.
Обозначения

органов настройки на структурных схемах:

Траектории, скорости и иногда пути (с буквой i).

Орган настройки направления движения (реверс).

Направление передачи движения через орган настройки.

Кинематические группы

Слайд 20

В сложных кинематических группах внутренняя связь реализуется в виде кинематической цепи

В сложных кинематических группах внутренняя связь реализуется в виде кинематической цепи

связывающей подвижные исполнительные органы группы.

Внутренняя связь в сложной кинематической группе

Кинематические группы

ФV(В1П2)

Слайд 21

Внешняя связь − совокупность всех звеньев, кинематических пар, устройств и источников

Внешняя связь − совокупность всех звеньев, кинематических пар, устройств и источников

движения в группе, обеспечивающих количественные характеристики движения (скорость, направление, путь и исходную точку).
Предназначена для передачи энергии от источника движения во внутреннюю связь группы.

Простая кинематическая группа

Кинематические группы

Слайд 22

Внешняя связь − совокупность всех звеньев, кинематических пар, устройств и источников

Внешняя связь − совокупность всех звеньев, кинематических пар, устройств и источников

движения в группе, обеспечивающих количественные характеристики движения (скорость, направление, путь и исходную точку).
Предназначена для передачи энергии от источника движения во внутреннюю связь группы.

Кинематические группы

Простая кинематическая группа

Слайд 23

Внешняя кинематическая связь сложной группы реализуется в виде кинематической цепи между

Внешняя кинематическая связь сложной группы реализуется в виде кинематической цепи между

источником движения М и одним из звеньев внутренней связи группы.

Структурная схема сложной кинематической группы

Кинематические группы

Слайд 24

Органы настройки, регулирующие количественные характеристики движения (скорость, направление, путь и исходную

Органы настройки, регулирующие количественные характеристики движения (скорость, направление, путь и исходную

точку), всегда располагают во внешней связи кинематической группы .
Органы настройки, регулирующие качественные характеристики движения (траекторию) располагают только во внутренней кинематической связи группы.
В простых кинематических группах орган настройки на траекторию отсутствует.
Сложные кинематические группы всегда имеют органы настройки на траекторию.

Кинематические группы

Слайд 25

Кинематические структуры станков Кинематическая структура − совокупность кинематических групп и их соединений.

Кинематические структуры станков

Кинематическая структура − совокупность кинематических групп и их соединений.

Слайд 26

Кинематические структуры станков Классы кинематических структур: элементарных структур (Э) − содержат только простые группы формообразования.

Кинематические структуры станков

Классы кинематических структур:
элементарных структур (Э) − содержат только

простые группы формообразования.
Слайд 27

Обозначение кинематических структур: Буква − класс (Э, С, К); первая цифра

Обозначение кинематических структур:
Буква − класс (Э, С, К);
первая цифра – число

формообразующих групп (1...3);
вторая цифра – суммарное число простых вращательных и прямолинейных движений, составляющих все формообразующие движения станка.

Кинематические структуры станков

Слайд 28

Классы кинематических структур: сложных структур (С) − содержат только сложные группы формообразования. Кинематические структуры станков

Классы кинематических структур:
сложных структур (С) − содержат только сложные группы

формообразования.

Кинематические структуры станков

Слайд 29

Классы кинематических структур: комбинированных структур (К) − содержат одновременно и простые

Классы кинематических структур:
комбинированных структур (К) − содержат одновременно и простые

и сложные группы формообразования.

Кинематические структуры станков

Слайд 30

Обозначение кинематических структур: Буква − класс (Э, С, К); первая цифра

Обозначение кинематических структур:
Буква − класс (Э, С, К);
первая цифра – число

формообразующих групп (1...3);
вторая цифра – суммарное число простых вращательных и прямолинейных движений, составляющих все формообразующие движения станка.
Например, запись К23 означает:
станок имеет комбинированную структуру;
две группы формообразования (простая и одна сложная);
три простых движения, участвующие в формообразовании.

Кинематические структуры станков

Слайд 31

Методика структурного анализа (синтеза) станков Исходные данные − форма образуемой поверхности

Методика структурного анализа (синтеза) станков

Исходные данные − форма образуемой поверхности и

форма режущей кромки инструмента.
Последовательность структурного анализа:
1) По сечениям образуемой поверхности определяются формы ее производящих линий.
2) Устанавливаются метод получения поверхности, количество и характер необходимых для этого движений формообразования.
3) Выясняется необходимость в движениях деления, врезания и вспомогательных.
4) По характеру движения и траектории определяются количество настраиваемых параметров для каждого из установленных движений.
5) Составляется или анализируется структура кинематических групп станка.
Слайд 32

Методика структурного анализа станков Порядок составления и анализа структур кинематических групп:

Методика структурного анализа станков

Порядок составления и анализа структур кинематических групп:
1) Устанавливают

число исполнительных органов.
2) Определяют внутреннюю кинематическую связь группы.
3) Определяют источник движения и внешнюю кинематическую связь группы.
4) Устанавливают число и расположение органов настройки параметров движения.
Слайд 33

Слайд 34

Кинематическая схема токарного станка с ЧПУ Винтовая передача качения

Кинематическая схема токарного станка с ЧПУ

Винтовая передача качения

Слайд 35

Кинематическая настройка станков Кинематическая настройка − настройка цепей станка, обеспечивающая требуемые

Кинематическая настройка станков

Кинематическая настройка − настройка цепей станка, обеспечивающая требуемые скорости

движений исполнительных органов, а также, условия кинематического согласования их перемещений (скоростей).
Цель кинематических согласований – образование поверхности с определенными формой, размерами, точностью и шероховатостью при заданных режимах обработки.
Кинематическая настройка является составной частью наладки станка.
Органы кинематической настройки в металлорежущих станках с механическими связями:
гитары сменных зубчатых колес;
ременные передачи;
вариаторы;
регулируемые электродвигатели;
коробки скоростей и подач.
Слайд 36

Характеристикой органов кинематической настройки является общее передаточное отношение i. В станках

Характеристикой органов кинематической настройки является общее передаточное отношение i.
В станках принято

считать, что передаточное отношение :

Кинематическая настройка станков

Цилиндрическая зубчатая передача

Слайд 37

Последовательность составления формулы настройки: В зависимости от назначения органа настройки намечается

Последовательность составления формулы настройки:
В зависимости от назначения органа настройки намечается проходящая

через него цепь согласования.
2) Устанавливается условие кинематического согласования для конечных звеньев этой цепи.
3) В соответствии с условием кинематического согласования составляется уравнение кинематического баланса.
4) Решение уравнения баланса относительно передаточного отношения органа настройки представляет собой формулу настройки.

Кинематическая настройка станков