АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ПРИВОДА ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ
Эта часть начинается с описания станка, вида операций, применяемого режущего и вспомогательного инструментов, технологических возможностей станка и разработки инструментальной наладки на одну из операций.
4.1 Производственно-технологическая характеристика станка
Цель построения характеристики - установление предельно допустимых режимов резания, исходя из мощности привода главного движения и прочности его деталей. Производственно-технологическая характеристика представляет собой график, связывающий скорости резания, частоты вращения шпинделя, момент и мощность резания.
Пример производственно-технологической характеристики для токарно-винторезного станка модели 16К20 приведен на рис.1.
Для построения производственно-технологической характеристики станка необходимо уточнить:
-виды работ, для которых предназначен станок (черновая, получистовя, чистовая обработка);
-типы элементарных обрабатываемых поверхностей (н
ружные и внутренние цилиндрические поверхности, плоскости, канавки, резьбы, эвольвентные поверхности и т.д.);
-типы применяемых режущих инструментов и марки инструментальных материалов;
-диапазон размеров обрабатываемых деталей или применяемых инструментов;
-ограничения по прочности отдельных элементов конструк
-10-
ции станка, которые могут выражаться, например, через наибольшие допускаемые усилия подачи или прочность зубьев зубчатых колес и т.д.
Построение производственно-технологической характеристики начинается с 4-го квадранта (с.м. рис. 1), где устанавливается связь между скоростями резания, частотами вращения шпинделя и диаметрами обрабатываемых деталей (или диаметрами фрез, сверл и т.д. для фрезерных, сверлильных и других стаков).
 |
-12-
-11-
где 
, 
, 
- КПД передач соответственно зубчатых, ременных, червячных, подшипниковых и др.
Формула (11) описывает значение КПД при передаче полной мощности двигателя. Экспериментально доказано, что КПД привода зависит
от частоты вращения валов, от смазки трущихся пар, диаметров подшипников, от полезной передаваемой мощности и т.д.
Потери на трение в подвижных элементах коробки скоростей можно определись по эмпирической зависимости [2]:
(12)
где Км=3...5 - коэффициент, учитывающий условия работы и характер смазки деталей привода (меньшие значения при капельной смазке);
– частоты вращения валов коробки скоростей (без шпинделя) для принятой частоты вращения шпинделя (брать из графика частот вращения шпинделя), об/мин;
dср – среднее значение диаметра шеек всех валов коробки скоростей (кроме шпинделя);
dш – средний диаметр шеек шпинделя;
nш – выбранная частота вращения шпинделя, об/мин;
Кш – коэффициент, учитывающий дополнительные потери в шпиндельных подшипниках (Кш=1,5 для подшипников качения и Кш=2,0 для подшипников скольжения).
Для различных значений эффективной мощности и соответствующий им частот вращения шпинделя по зависимостям (11, 12) определяют КПД привода.
По результатам проведенных расчетов и анализа структуры привода строится зависимость 
. Пример такой зависимости для токарного станка модели 1616 приведен на рис. 2.
Пути повышения КПД привода:
сокращение длины кинематические цепей в приводе;
применение более точных передач (уменьшение Км);
-16-
словленная конструктивными особенностями станка (например, максимальной силой подачи Fsmax). Пользуясь эмпирическим соотношением Fs=0,5*Ft, известным из теории резания, можно нанести линию ограничения:
(8)