Кінематична настройка верстатів, металорізальні верстати
Кінематичну настройку верстата виробляють для забезпечення необхідних переміщень кінцевих ланок кінематичного ланцюга і для отримання заданих форми і розмірів деталі, яка в основному зводиться до визначення параметрів органу настройки. Розрахункові переміщення ланок визначають виходячи з форми поверхні, яка повинна бути утворена на заготівлі, і виду ріжучого інструменту.
Потім по кінематичного ланцюга складають рівняння кінематичного балансу, що зв'язує початкове і кінцеве переміщення, і знаходять залежність параметра органу настройки від розрахункових переміщень і постійних ланцюга.
кінематична ланцюг
Кінематична ланцюг складається з рухомих пов'язаних між собою і передають один одному руху деталей. Якщо початком кінематичного ланцюга є електродвигун (рис. 3, б), то можна знайти зв'язок між початковим і кінцевим ланками:
де n, Nшп - частота обертання початкового і кінцевого ланок; np. ip - ККД і передавальне відношення пасової передачі.
Для зручності обчислень рекомендується в рівнянні кінематичного балансу (4.1) виділити постійні величини структурної формули та підрахувати їх як коефіцієнт даної кінематичного ланцюга, наприклад:
Цей вислів справедливо і для верстатів, в ланцюзі головного руху яких в якості органу настройки використовується коробка швидкостей. Тоді у виразі (4.2) iv буде передавальним відношенням коробки швидкостей.
Рівняння кінематичного балансу
Рівняння кінематичного балансу для ланцюга головного обертального руху має вигляд (об / с)
nc i = nk. (4.3). де nc і nk - частота обертання відповідно початкового і кінцевого ланки, об / с; i- передавальне відношення кінематичного ланцюга.
Рівняння кінематичного балансу для ланцюга, у якій початкова ланка має обертальний рух, а кінцеве - прямолінійний, буде (мм / с)
nc i H = Sc. де Н - хід кінематичної пари, перетворюючої обертальний рух в прямолінійне, мм / об; sc - лінійне переміщення кінцевої ланки, мм / с.
величина ходу
Величина ходу дорівнює переміщенню прямолінійно рухається ланки за один оборот обертового ланки. Для гвинтової пари (гвинт - гайка)
H = k t в (4.4), де t в - крок ходового гвинта, мм; k - число заходів.
Для рейкової передачі.
H = π m z, де m - модуль зачеплення, мм; z - число зубів рейкового колеса.
На цій підставі рівняння кінематичного балансу для секундної подачі (мм / с):
для ланцюга з гвинтовою парою
для рейкової передачі
Рівняння кінематичного балансу для оборотної подачі (мм / об)
де s - лінійне переміщення кінцевої ланки, мм / об.
З рівнянь (4.5) - (4.7) визначають передавальне відношення органу настройки. Наприклад, з рівняння (4.2) знаходять
Цей вислів є формулою настройки змінних коліс гітари швидкостей ланцюга (див. Рис. 3, б).
Аналіз структурних схем металорізальних верстатів дозволяє зробити наступні висновки. Кінематична структура верстатів залежить від геометричної форми, розмірів оброблюваної поверхні і методу обробки. Чим менше необхідне число виконавчих формотворчих рухів, тим менше кінематичних ланцюгів в структурі верстата, тим простіше його кінематика і конструкція. Істотне значення мають і інші фактори, наприклад точність і шорсткість поверхні, динаміка різання, умови обслуговування верстата, а також економічні чинники.