Структурно-кинематический анализ станка при обработке прямозубого конического колеса

10. Настройка параметров резания

Настройка Ф_V (П1).

[V1]       Настройка скорости V1:

1 двойной ход соответствует 1 обороту кулачка. Следовательно, для настройки скорости резания нам необходимо настроить частоту вращения валов, на которых установлены кулачки.

1 двойной ход => 1 оборот вала

n_дв * P_1-2 * i_v = n_кв.

1350 * (80/208) * (33/67) * (31/69) * (A/B) * (95/25) = 639

A/B = (639*208*67*69*25)/(1350*80*33*31*95) ≈ 1,46

Учитывая конструктивную особенность станка A + B = 100, подбираем пару зубчатых колёс. Пара колёс 59/41 удовлетворяет условию A + B = 100, и погрешность настройки скорости δ_V ≈ 1,7%.

[L1]       Путь L1 настраивается с помощью изменения эксцентриситета.

[K1]       Конечная точка K1 настраивается смещением резцов вдоль ползушек: выводим резцы в крайнее положение, ослабляем крепление, смещаем резцы вдоль ползушек и вновь затягиваем крепление.

Настройка Ф_S (В2; В3).

[F2]       Настройка траектории F2 производится путём согласования вращения люльки и заготовки. При повороте мнимого колеса на 1 зуб заготовка тоже должна повернуться на один зуб, т.е. необходимо согласовать 1/z_м -> 1/z_з. Запишем кинематическое уравнение баланса:

На данном этапе мы не можем настроить ни одну из гитар. Они будут настроены по результатам дальнейших расчётов.

[V2]       Настройка скорости V2 осуществляется настройкой частоты вращения распределительного вала. Зная, что за цикл распределительный вал совершит один оборот, согласуем частоту вращения двигателя ЭМ2 с частотой вращения распределительного вала: n_дв -> n_рв.

Запишем кинематическое уравнение баланса:

[L2]       Настройка пути L2 производится косвенным путём через настройку гитары обката. Путь представляет собой угол качания люльки θ˚. Если люлька совершит θ˚/360˚ оборота, то составное колесо за это время совершит 4 + 96/120 оборота. Исходя из этого, запишем кинематическое уравнение баланса:

На данном этапе мы не можем настроить ни угол качания, ни гитару обката. Они будут настроены по результатам дальнейших расчётов.

[K2]       Настройка начальной точки K2 производится поворотом люльки вокруг её оси. Для этого снимается одно из колёс гитары обката, а затем поворачивается люлька на необходимое число делений лимба θ₁˚.

Угол θ₁˚ отсчитывается против часовой стрелки относительно горизонта.

Настройка Д (В3).

[L3]       Настройка пути L3 производится путём согласования вращения распределительного вала (РВ) станка с вращением заготовки. За цикл (1 оборот РВ) заготовка повернётся на z_ц зубьев, т.е. совершит z_ц/z_з оборота. Тогда кинематическое уравнение баланса запишется следующим образом:

На данном этапе мы не можем настроить гитару деления. Она будет настроена по результатам дальнейших расчётов.

[K3]       Начальной точкой K3 для движения деления является положение заготовки в момент завершения рабочего хода. Дополнительной настройки не требуется.

Расчёт передаточных отношений гитар деления и обката.

Подставим уравнение (3) в (1):

Откуда получаем z_ц = 8,8. Округляем до большего целого значения, не имеющего общих множителей с z_з. Тогда z_ц = 11.

Подставим найденное значение z_ц = 11 в формулы (3) и (4).

Для гитары деления имеем:

i₁ = (a₁/b₁) * (c₁/d₁) =3z_ц/z_з = 3*11/42 = (33/63) * (75/50)

Проверка:

a₁ + b₁ ≥ c₁ + 20                       96 ≥ 95                       Выполнено

c₁ + d₁ ≥ b₁ + 20                       125 ≥ 83                     Выполнено

Следовательно, зубчатые колёса для гитары деления подобраны правильно.

Для гитары обката имеем:

По специальным таблицам подбираем передаточное отношение, наиболее близкое полученному в ходе расчётов. Тогда для гитары обката имеем:

(a₂/b₂) * (c₂/d₂) = 481/915 = (37/61) * (52/60)

Проверка:

a₂ + b₂ ≥ c₂ + 20                       98 ≥ 72                       Выполнено

c₂ + d₂ ≥ b₂ + 20                       112 ≥ 81                     Выполнено

Следовательно, зубчатые колёса для гитары обката подобраны правильно.

δ_F2 ≈ 1,7 * 10^-5 = 1,7 * 10^-3 %.

Вывод

В процессе выполнения расчётно-графической работы был выполнен структурно-кинематический анализ станка при обработке прямозубого конического колеса. Также были настроены формообразующие движения и движение деления станка с обеспечением требуемой точности.

Список литературы

1. Локтева С.Е. "Станки с программным управлением и промышленные роботы"; Москва: "Машиностроение", 1986 г.

2. Сильвестров Б.Н. "Справочник молодого зуборезчика"; Москва: "Высшая школа", 1986 г.