5.2.1 Методика кинематической наладки

металлорежущих станков

Кинематическая наладка станка заключается в согласо­вании движений исполнительных органов. Методика наладки оди­накова для большинства станков и не зависит от их сложности. Для примера рассмотрим наладку токарно-винторезного станка на нарезание резьбы (рис. 5.2). Чтобы нарезать резьбу на заготовке 1, необходимо сообщить суппорту 3 с резцом 2 продольную подачу вдоль оси заготовки, согласованную с частотой вращения шпин­деля 5. Следовательно, нужно рассчитать две кинематические цепи: скоростную (цепь главного движения) и нарезания резьбы. В обоих случаях следует составить уравнения кинематического баланса, свя­зывающие расчетные перемещения конечных элементов кинемати­ческой цепи.

Рассмотрим кинематическую цепь главного движения. Шпин­дель 5 с заготовкой 1 получает вращение от электродвигателя через ременную передачу и три пары зубчатых колес. Частоту вращения (мин ^-1) шпинделя рассчитывают по формуле

n_шп = 1000v / (πd),

где v - скорость резания, м/мин (выбирается по справочнику режимов резания): d — диаметр заготовки, мм.

Составим уравнение кинематической цепи от электродвигателя к шпинделю при условии, что шпиндель должен вращаться с частотой

где n — частота вращения вала электродвигателя, мин ^-1; 0,985 — коэффициент, учитывающий скольжение ремня.

Это уравнение можно представить и в общем виде:

n_шп = n i_пост i_см , откуда i_см = n_шп / n i_пост ,

где i_пост — постоянное передаточное отношение, характеризующее цепь; i_см — сменное передаточное отношение механизма наладки.

Рис. 5.2. Кинематическая схема токарно-винторезного станка

В рассматриваемой кинематической цепи известны все величины, за исключением сменных колес а - b, являющихся механизмом на­ладки. Подставив численные значения, получим

откуда a / b = n_шп / 105.

Так как n_шп = 1000v / (πd), определим значение i_см = а / b; опреде­лим колеса а и b и тем самым произведем наладку цепи главного движения. Затем приступим к наладке кинематической цепи движения подачи (или цепи нарезания резьбы). Резец 2, укрепленный на суппорте 3, получает перемещение от ходового винта 4, который приводится во вращение от шпинделя 5 через пару цилиндрических колес, две пары конических колес и сменные зубчатые колеса с - d, e - f (см. рис. 5.2).

Составим уравнение кинематического баланса исходя из условия, что за один оборот шпинделя резец переместится вдоль оси заготовки на величину шага Р_р нарезаемой резьбы:

.

В общем виде это уравнение будет выглядеть следующим образом:

1_об.шп. i_пост i_см Р_х.в = Р_р , откуда ,

где Р_р — шаг нарезаемой резьбы; Р_х.в — шаг ходового винта.

В рассматриваемой цепи

, откуда .

Подобрав сменные колеса с - d, е - f, произведем наладку цепи движения подачи. При кинематической наладке станков необходимо: 1) выяснить характер движения рабочих органов и их согласован­ность; 2) выявить все кинематические цепи станка; 3) составить уравнения кинематических цепей, связывающих попарно рабочие органы станка; 4) определить передаточные отношения механизма наладки и подобрать в соответствии с ними сменные зубчатые колеса или другие элементы наладки.