Металорізальні верстати (стр. 3 из 5)
Зміна швидкості робочого ходу стола регулюється кількістю масла, що поступає в циліндр і, відповідно , швидкість переміщення регулюється дроселем на вході 14
Кількість масла, що проходить через дросель Q=kfдр
(м3/сек) Тут к – коефіцієнт дроселя к=7*10-6; f- площа поперечного перетину дроселя м2; Р1 і Р2 – тиск масла перед і після дроселя Па. При площі поршня F м2 одержимоV=
(м/сек).В схемах з дросельним регулюванням застосовують редукційні клапани, які разом з дроселем становлять регулятор швидкості. Через простоту і невисоку вартість схеми дросельного регулювання одержали широке застосування в металорізальних верстатах.
Поряд з дросельним регулюванням застосовуються схеми з об’ємним регулюванням (рис.2.13). Привід складається з насоса 1 і гідромотора 2. Масло насосом 1 нагнітається в гідромотор 2 і вихідний вал одержує оберти, а відпрацьоване масло зливається в резервуар. Для обмеження величини крутного моменту встановлено запобіжний клапан 4. Частото обертання гідромотора n=Q/qоб/сек. Тут Q –об’єм масла, що подається в мотор м3/сек; q- об’єм масла необхідного для здійснення одного оберту гідромотора м3/об.
Регулювання обертів може здійснюватись шляхом зміни Q при постійному значенні q, або зміною q (регулювання гідромотором) при постійному розходіQ. Перший спосіб застосовують при невеликих потужностях, а другий – при великих.
Для подачі робочої і створення необхідного її тиску в гідроприводах застосовують різні консторукціії насосів: шестерінчасті, пластинчасті (лопастні), радіально-поршневі і аксіально-поршневі. Їх робота характеризується продуктивністю, тиском масла і потужністю. В багатьох випадках насоси мають властивість зворотності. Якщо обертати ротор, то агрегат працює як насос, а якщо подавати струмінь масла під тиском, то він стає гідромотором.
3.2.4 Пневматичні приводи і механгіми. Поряд з розглянутими видами приводів у металорізальних верстатах використовуються приводи у яких робочим тілом є стиснене повітря (тиск 0,5-0,6 мПа) –це пневмоприводи. Часто вони використовуються для подачі і закріплення заготовок (патрони з пневмоприводом), різального інструмента, прискореного переміщення робочих органів... Перевага таких приводів – швидкодія, простота конструкції, дешевизна робочого тіла, а недоліки – це нерівномірна швидкість переміщення і невеликі зусилля. Інколи вони використовуються в комбінації з гідроприводом. Тоді робочий хід здійснюється під тиском масла, яке подається в одну порожнину циліндра, а холостий хід під дією стисненого повітря, що подається в другу порожнину циліндра.
4 Типові механізми проводів верстатів
В металорізальних верстатах для здійснення прямолінійних переміщень широко використовуються реєчні механізми (рис.2.14а) Вони мають високий ККД. Велоке передаточне відношення і прсті у виготовленні, але трудно забезпечити переміщення у вертикальному напрямку, тому що вони не самогальмівні. Передача червяк-гайка (рис.2.14б) забезпечує більшу плавність ходу, високий ступінь редукції,але має нижчий ККД ніж попередня передача.
Поряд з реєчними механізмами широке розповсюдження набули гвинтові передачі, особливо в механізмах подач верстатів. Вони забезпечують високу точність переміщень і плавність роботи. При наявності на верстаті поряд з ходовим гвинтом іншого передаточного механізму (реєчного, як у токарних верстатах) гайку ходового гвинта роблять роз’ємною з двох половинок, які можуть замикатись на ходовому гвинті, або звільняти його.
Пари гвинт-гайка це пари ковзання, вони мають низький ККД і швидко зношуються і втрачають точність. Для збільшення довговічності і підвищення точності переміщення робочого органа застосовують гвинтові пари кочення. Вони мають високий ККД, в них відсутні зазори і використовуються вони, в основному у верстатах з числовим програмним управлінням.
Кривошипні і кулісні механізми використовуються для перетворення обертового руху в зворотно-поступовий (в основному у поперечно-стругальних і довбальних верстатах).
Кулачкові механізми, що перетворюють обертовий рух у зворотно-поступовий при певній строго заданій траєкторії, використовуються у верстатах-автоматах. Бувають кулачкові механізми з плоскими, циліндричними і торцьовими кулачками (рис.2.15).
Для здійснення періодичних переривистих рухів на металорізальних верстатах застосовуються храпові і мальтійські механізми (рис.2.16). Храпові механізми використовуються в механізмах подачі на шліфувальних і стругальних верстатах. Регулювання здійснюється зміною числа зубів, через які проскакує храповик. Мальтійські механізми використовуються для періодично повертання робочого органа верстата (шпиндельного блока, револьверної головки, стола...)
Реверсивні механізми служать для зміни напрямку руху окремих елементів верстата при незмінному напрямку руху ведучої ланки. Часто реверсування здійснюється за допомогою циліндричних, або конічних зубчастих коліс. На рис.2.16 показано основні схеми реверсивних механізмів, що використовуються на металорізаних верстатах. Всі вони при незмінному напрямку руху вала І забезпечують обертання вала ІІ у двох напрямках. Зміна напрямку обертання вала ІІ відбувається завдяки включенню в роботу паразитного кола а, або за допомогою конічних коліс, які з різних сторін підключаються до ведучого колеса. Переключення здійснюється муфтою М, або пересуванням коліс на шпонці по валу.
В деяких верстатах для забезпечення точно заданого відносного руху інструмента і заготовки (зубофрезерні верстати) необхідно здійснити додавання двох рухів. Для цього використовуються сумуючі механізми ( планетарні і диференціальні). На рис.2.17а подана схема планетарного механізма. На валах І і ІІІ закріплені зубчасті колеса 1 і 4. Полий вал ІІ з колесом 5 має водило 6, в якому вмонтований сателітарний вал 7 з колесами 2 і 3. Рухи від валів І і ІІ сумуються на валі ІІІ. Цей рух можна уявити собі як суму рухів, що складаються з руху вала І при нерухомому валі ІІ і руху вала ІІ при нерухому волу І. На рис.2.19б показано аналогічний механізм, який відрізняється тільки формою водила 6 і наявністю проміжного вколеса 2 і видовженого колеса 3.
Диференціальні механізми показані на рис.2.17в,г. У випадку нерухомого зубчастого кола 3 (рис.2.17в) і провертанні кола 1 сателіти 2 будуть обкочуватись навколо кола 3 і обертати Т-подібний вал. У випадку нерухомого кола 1 і обертання кола 3 від черв ячної передачі 4-5 Т-подібний вал також одержить рух. Надаючи одночасно рух колесам 1 і 3 Т-подібний вал одержить сумарний рух. В диференціалі на рис 2.17г водилом є корпус диференціала 6 на якому змонтовані сателіти 2.
У тому випадку коли валу, що має повільний (робочий) рух необхідно надати прискорене (холосте) переміщення застосовують обгінну муфту , або храпові колеса. Обгінна муфта працює за принципом муфти заднього кола дорожнього велосипеда. Коли крутити педалі рух передається на коло (повільний робочий рух в верстаті). А коли їхати велосипедом з гірки, то можна педалів не крутити (прискорене переміщення на верстаті). Тільки на верстатах муфта надійніша і, відповідно, складніша (з підпружиненими роликами). Використовуються такі муфти на токарних верстатах у механізмах прискореного переміщення стола.
5. Токарні верстати
5.1 Призначення і основні види точіння
Точіння – широко розповсюджений вид обробки тіл обертання різанням. Розрізняють слідуючи види точіння:
1Чорнове точіння («обдирка») – знімання дефектних шарів заготовок, розрізання, підрізання торців. Знімається
70% припуску на обробку.2.Півчистове точіння – знімається 20
25% припуску на обробку, позволяє одержати шорсткість поверхні 40...20 Rz. І точність 10-11 квалітети. Заготовка одержує форму близьку до деталі.3. Чистове точіння – забезпечує шорсткість поверхні 20Rz– 1,25Ra і точність обробки 7-9 квалітети. Деталь одержує остаточні розміри.
4. Тонке точіння – позволяє при зрізанні дуже тонких стружок одержувати поверхні деталей шорсткістю 0.65-0.32Ra і точність обробки 5-7 квалітети.
При точінні труднооброблюваних матеріалів інколи використовують штучне нагрівання або глибоке охолодження заготовок; віброточіння – з накладанням на різець високочастотних коливань; точіння у вакуумі...
Процес точіння здійснюється токарними різцями на різних токарних верстатах. Заготовка кріпиться в шпинделі і одержує головний рух – обертовий, а різець кріпиться у різцетримачі супорта і здійснює поздовжний або поперечний рух подачі. Основні види токарних робіт: обточування, відрізання, підрізання торців,розточування внутрішних поверхонь, проточування канавок, знімання фасок, нарізання різцем зовнішньої і внутрішньої різі, обточування фасонних поверхонь. Точіння може проводитись відкритим різанням, косокутним закритим різанням і закритим різанням. При точінні найбільше навантаження сприймає та частина леза інструменту, яка утворює головну різальну кромку, яка на протязі всього часу роботи сприймає основні динамічні і теплові навантаження.