В станках все действия называются исполнительными движениями.
В соответствии с их назначением исполнительные движения могут быть разделены на следующие виды: формообразующие (Ф), установочные (Уст), делительные (Д), управляющие (Упр) и вспомогательные (В).
1.1. Движения формообразующие называют движения, требуемые для создания рабочих поверхностей.
Формообразующие движения включают главное движение ФV и движение подачи ФS. Главное движение — это движение, которое обеспечивает удаление припуска с заготовки с определенной скоростью резания. Движение подачи — это такое движение, которое позволяет вести новые участки заготовки к режущему инструменту и, таким образом, обеспечивает удаление припуска на всей длине обработки. И главное движение и движение подачи могут быть как вращательными, так и поступательными, оно может производиться как заготовкой, так и инструментом.
Основное движение при токарной обработке — вращение заготовки ФV(В1), а движение инструмента — движение подачи ФS(П2) (рис. 3.1, а).
Относительно шлифования цилиндрической заготовки, главным движением является вращение шлифовального круга ФV(В1), а движения подачи — вращение заготовки ФS1(В2) и прямолинейные движения шлифовального круга ФS2(П3) (рис. 3.1, б).
В случае, когда движение одно, оно является главным, а если движение множественно, то одно движение является главным, а другие — движения подачи.
Характеристики формообразующего движения (используя токарную обработку) записываются следующим образом.
ФV(В1) — круговое движение (точность обработки зависит от точности подшипников шпинделя).
ФS(П2) – перемещение подачи (точность определена в основном геометрической точностью направляющих и кинематикой привода).
Траектория исполнительных движений может быть очень простой – прямая или окружность, или сложной – винтовая линия, эвольвенты окружности, пространственная спираль и др.
2. Путь (длина пути) (рис. 3.2)
l1 – расстояние, пройденное инструментом;
l – длина обработки;
Dl – длина врезания.
4. Скорость перемещения по траектории
V м/сек – при шлифовании.
ФS(П2): S мм/об – при зависимой подаче (главное движение и движение подачи производится от одного привода);
S мм/мин – при независимой подаче (главное движение и движение подачи производится от отдельных приводов);
SZ мм/зуб – при фрезеровании.
Формообразующие движения могут быть однообразными, состоящими из одного движения (например, при точении цилиндроидной поверхности резцом) (рис. 3.1, ежина В), и разнообразными, состоящими из нескольких простых движений (например, обработка шестеренки долотом) (рис. 3.7).
1.2. Установочными моментами называют такие движения заготовки и инструмента, которые позволяют установить их в определенное взаимное положение так, чтобы при использовании формообразующих движений можно было получить нужные размеры. Примером установочного момента является перемещение резца в поперечном направлении Уст(П) для получения цилиндрической поверхности с заданным диаметром D (рис. 3.3, а). Иногда используют термин «наладочное движение» для обозначения установочного движения, при котором не происходит срезания материала. Если при установочном движении происходит срезание материала, то такое движение называется движением врезания Вр. Примером такого движения является поперечное движение резца для формирования канавки Вр(П) (рис. 3.3, б).
1.3. Под каждоцентростремительным движением понимают движения, необходимые для обеспечения равномерного распределения на заготовке поверхностей одинаковой формы, например, поворотов дисковой фрезы Д(В) на угол α при заходе ее зубьев (рис. 3.4).
1.4. К движениям, управляемым устройствами управления, относим движения, осуществляемые устройствами управления и контроля всех остальных исполнительных движений станка. К таким устройствам относятся муфты, реверсивные механизмы, кулачки и т. д.
1.5. Вследствие этого родства неизменения – это срок, обозначающий когда, кому и как должна поврозатовить испарясюся заготовки и регистрирования ших заготовки являются средством для их мочения, отвердения мазания, срген и такное оссенне и. п.
§ 2. Методологии производимых линий и фикативны цельозаготочастей указал цыленосстановлении произведения юристов при диспорте
Формообразующие поверхности деталей автомобилей имеют геометрические ограничения, которые возникают в процессе их обработки. Вне зависимости от способа обработки, фактическая форма поверхностей деталей будет отличаться от идеальных геометрических за счет отклонений в форме, размерах и шероховатости.
Можно рассмотреть поверхности обрабатываемых деталей как последовательность геометрических положений движущейся производительной линии, называемой направляющей. Чтобы получить плоскость, необходимо перемещать прямую линию 1 вдоль направляющей прямой линии 2 (рис. 3.5, а). Цилиндрическая поверхность может быть получена при перемещении прямой линии 1 по окружности 2 (рис. 3.5, б) или при перемещении окружности 1 вдоль направляющей прямой линии 2 (рис. 3.5, в). Коническая поверхность может быть получена, закрепляя один конец прямой линии 1 в точке О и перемещая второй конец по окружности 2 (рис. 3.5, г). В реальных условиях обработки производительных линий не существует. Они воспроизводятся комбинацией согласованных вращательных и прямолинейных перемещений заготовки и инструмента.
Есть четыре способа создания производственных линий: копирование, обкатка, след, и касание.
2 .1. Метод копирования основан на том, чтобы обрабатываемый инструмент был такой же формы, как и искомая прозводственная линия. Например, при обработке цилиндрической поверхности специальным резцом геометрические формы внешней поверхности воспроизводятся путем копирования специальной режущей кромки инструмента. Здесь необходимо производить только одно движение — вращение заготовки ФV(B1). Чтобы удалить излишки и получить деталь заданного размера, резец должен перемещаться поперечно (врезание) Вр(П2).
Иллюстрация 3.6 демонстрирует применение дисковой фрезы для обработки зубьев цилиндрического колеса. Контур режущей кромки фрезы совпадает с профилем впадин. Движение заготовки вдоль своей оси осуществляется прямолинейно. Для этого необходимо два вида движений: вращение фрезы ФV(B1) и прямолинейное передвижение ФS(П2). Помимо этого, для обработки последующих впадин заготовку периодически нужно поворачивать на определенный угол (делительное движение Д(В3)), который соответствует шагу зацепления.
2.2. Метод загибаний основан на том, что возникающая линия принимает форму огибающего ряда положений режущей кромки инструмента в процессе его движения относительно заготовки. При этом форма режущей кромки отличается от формы возникающей линии и в разных положениях инструмента является касательной к ней. На рис. 3.7 показана схема обработки зубчатого колеса долбяком с помощью метода загибаний. В данном случае необходимо выполнить формообразующее движение подачи долбяка ФV(П1) и сложное формообразующее вращение заготовки и долбяка ФS(В2В3).
2.3. Метод следа заключается в получении образующей линии как след движения точки вершины режущего инструмента. Например, при точении цилиндрической заготовки проходным резцом (рис. 3.2), геометрическая форма поверхности образуется следом вершины резца.
При сверлении отверстие образуется благодаря двойному следу от вершин сверла А1 и А2 (см. рисунок 3.8). Инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга таким образом, чтобы вершина инструмента постоянно касалась образующей линии 1. Для этого требуется два формообразующих движения.
2 .4. Метод касания – образующая линия 1 проходит касательно к ряду геометрических вспомогательных линий 2, которые образуются перемещением режущего кромки инструмента (см. рисунок 3.9).
§3. Детали и механизмы металлорежущих станков
Все детали и механизмы станков можно разделить на две группы – детали и механизмы:
— приводы и системы управления.
1. Несущая система обеспечивает правильное взаимное положение и правильное направление перемещений деталей и инструментов.
Несущая система – это набор основных компонентов, соединяющих инструмент и заготовку. Это включает в себя следующие элементы:
а) элементы основания, станины и их направляющих;
б) корпуса шпиндельных бабок и коробок передач;
в) устройства для закрепления и перемещения инструмента и заготовки (например, подпорки, револьверные головки, шпиндели, столы и т. д.).
Элементы несущей системы соединяются с помощью неподвижных и подвижных соединений — направляющих.
Основная функция несущей системы — определение точности формы заготовок.
2. Механизмы привода и управления осуществляют движения, необходимые для формирования и вспомогательной обработки. Данные механизмы определяют точность обработки поверхностей и автоматического позиционирования. Из них выделяются следующие элементы:
а) механизмы формирования движений — основного движения, подач условного і направляющего движений;
б) такие механизмы, как перемещение, фиксация, установка и удаление стружки.
в) такие механизмы, как запуск, остановка, смена направления и скорости движения, достижение необходимых размеров, автоматическое или ручное управление.
