Сборник индивидуальных заданий для самостоятельной работы по металлорежущим станкам, страница 2

Кинематический анализ станка производится по структурным и кинематическим схемам. Анализ кинематических структур станков целесообразно производить по методике А.А. Федотенка . Струк­турная схема отражает реальные кинематические связи между элемен­тами станка. Обозначения элементов структурных схем представлены на рис.1.1. Структурная схема представляет собой условное обозна­чение кинематических групп станка (или одной группы). Кинематиче­ская группа включает внутреннюю и внешнюю кинематические связи. Внутренняя связь обеспечивает создание траектории исполнительного движения; внешняя связь идет от источника движения к внутренней свя­зи. Источник движения (электродвигатель), внутренняя и внешняя связи и образуют кинематическую группу.

Кинематическая группа содержит звенья настройки движений по параметрам: траектория, путь, скорость, направление, исходное поло­жение. Максимальное количество настраиваемых параметров движения зависит от вида движения (простое или сложное) и траектории движе­ния (замкнутая или незамкнутая) и может быть определено по табл.1.1.

Звенья настройки  во внутренней связи обозначаются i_х, i_y, i_z, во внешней – i_v, i_s.

Виды исполнительных движений в станках и их обозначения показа­ны на рис. 1.2. Исполнительные движения образуются элементарными движениями (вращательными В и поступательными П). Если исполни­тельное движение образуется одним элементарным движением, то оно называется простым,  например, Ф_v (В₁). Элементарные движения указываются с индексом; индексы внутри одной группы не должны по­вторяться.  Если  исполнительное движение  образуется  несколькими элементарными движениями, то оно называется сложным, например, Ф_v (B₁П₂) - сложное двухэлементарное (винтовое) движение.

Различают элементарные (Э), сложные (С) и комбинированные кинематические структуры станков. Первые состоят только из простых кинематических групп формообразования, вторые - только из сложных, третьи - из простых и сложных. Простые группы имеют внутреннюю связь в виде вращательной или поступательной кинематической пары; сложные - имеют во внутренней связи одну или несколько кинемати­ческих цепей. В обозначении структуры за буквой указывается число кинематических групп формообразования и затем - общее количество элементарных движений, создающих исполнительные движения формо­образования (во всех группах). Примеры обозначения структур: Э11, Э33, С12, К23 и т.д.

Рекомендуется следующая методика структурного анализа станка.

Сначала изображается структурная схема станка. Ее можно испо­лнить, используя кинематическую схему, отбросив ненужные подро­бности и сохранив только связи, обеспечивающие движение формооб­разования, врезания и деления. Это не исключает, конечно, возможности изображения элементов других групп (например, группы вспомогательных движений) - при необходимости. Различают общую кинематическую структуру станка и частные структуры. Общая стру­ктура включает все кинематические группы формообразования; частная - обеспечивает выполнение на станке данного конкретного вида обработки.

На рис. 1.3. приведена общая кинематическая структура токарно-винторезного станка, обеспечивающая точение с продольной (реечная передача 1-2) и поперечной (винт 3) подачей, и нарезание резьбы (ходо­вой винт 4, кинематически связанный со шпинделем 5). На рис. 1.4 показана частная структура токарно-винторезного станка примени­тельно к случаю нарезания резьбы; здесь сохранена только одна связь, необходимая для резьбонарезания,- между шпинделем 1 и ходовым винтом 2.

Структурный кинематический анализ производится в следующей последовательности. Из структуры выделяются кинематические группы формообразования, деления и врезания; анализируется каждая группа (внутренняя связь, внешняя связь, настройка движений по парамет­рам); затем могут анализироваться группы управления и вспомога­тельных движений.

Кинематическая связь

Звено настройки (гитара сменных шестерен, коробка скоростей, коробка подач)

Реверсивный механизм

Электродвигатель