Рабочие органы станка. Структура привода рабочего органа

Рабочий орган (Р.О)-звено или узел станка непосредственно связанный с инструментом или заготовкой и сообщающий ей (ему) одну из составляющих скорости рабочего движения. (шпиндельный узел, стол, суппорт)Число рабочих органов равно числу составляющих рабочего движения.

М-Двигатель
2-Комплекс передаточных и преобразующих механизмов
3-комплекс механизмов изменения величины скорости
4-рабочий орган
5-деталь либо заготовка

4.Общая методика настройки кинематических цепей. Требования к точности настройки внешних и внутренних цепей.Кинематическая настройка станка производится для обеспечения необходимых перемещений конечных звеньев цепи для получения заданного размера и формы детали. Производится с помощью гитар сменных колес, вариаторов, коробок передач и т.д. Расчетные перемещения звеньев определяются исходя из формы поверхности, которая должна быть образована, и вида режущего инструмента. Далее составляется уравнение кинематического баланса, связывающее начальные и конечные перемещения. Находится зависимость параметра органа настройки от расчетных перемещений.

5. Цепи подач. Их виды. Область применения.Под кинематической цепью станка понимают совокупность ряда передач, обеспечивающих передачу движений от начального звена к конечному, например, от электродвигателя к шпинделю. Кинематические цепи состоят из отдельных элементов, называемых звеньями. Два взаимодействующих между собой звена составляют кинематическую пару или передачу. Передачи передают движение от одного звена к другому или преобразуют одно движение в другое, с заданной скоростью, например, вращательное в поступательное.Кинематические цепи бывают: 1)Внешние (связывают двигатель с рабочим органом) 2)Внутренние (цепь согласования внутренних движений)Для связи относительных движений рабочих органов возможны два вида внутренних кинематических цепей подач: 1)Простая (содержит 1 ряд последовательно соединенных звеньев с 1 узлом настройки) 2)Сложная (Состоит как минимум из 2 параллельных ветвей последовательно взаимодействующих звеньев и механизма, алгебраически суммирующего движения, передаваемыми параллельными ветвями).Достоинства эксплуатационных возможностей сложных кинематических цепей в сравнении с простыми проявляются в следующих 2 случаях численного выражения расчетных перемещений рабочих органов, являющимися крайними звеньями цепи:1)Расчетное перемещение выражено рациональным, но большим простым числом (71, 91, 127, 157 и т.д.). При простой кинематической цепи это число войдет в выражение передаточного отношения ее гитары сменных колес. Абсолютно точная настройка гитары возможна при наличии набора сменных колес с числом зубьев, равным или кратным выражению расчетного перемещения. Из-за ограниченности набора сменных колес чаще всего возможна лишь приближенная настройка, которая иногда недопустима.Применение сложной цепи обеспечивает абсолютную точность настройки. Это объясняется тем, что сложная кинематическая цепь позволяет передать движение в виде 2 слагаемых, которые суммируясь в дифференциале, далее передаются рабочему органу. 2)Расчетное перемещение выражено иррациональным числом.В случае применения простой кинематической цепи относительная погрешность передаточного отношения гитары вызывает погрешность расчетного перемещения, прямо пропорциональную его численной величине. Поэтому приходится добиваться высокой точности настройки, иногда прибегая к изготовлению дополнительного набора колес.При узкоспециализированном назначении станка и использовании его в серийно-массовом производстве, когда переналадка станка производится редко, такая настройка оказывается, как правило, целесообразной, в отличи от индивидуального и мелкосерийного производства.Применение сложной цепи обеспечивает абсолютную точность настройки. Это объясняется тем, что сложная кинематическая цепь позволяет передать движение в виде 2 слагаемых, которые суммируясь в дифференциале, далее передаются рабочему органу.В этом случае абсолютаня погрешность существенно уменьшится.Сложными цепями снабжаются универсальные станки для мелкосерийного и единичного производства.

6.Механизмы ступенчатого регулирования скорости. Типы, область применения, достоинства и недостатки.Назначение, основные требования и классификацияВ станках движение подачи предназначено для распространения процесса резания на всю подлежащую обработке поверхность заготовки и происходит со скоростью подачи, существенно меньшей, чем скорость главного движения.Для ступенчатого регулирования в приводе подач применяют механизмы:- гитары сменных колес (рис.9),
- конус Нортона (рис.10),
- обратный конус с вытяжной шпонкой (рис.11),
- передвижные блоки колес (рис.3),
- зубчатые передачи, переключаемые муфтами (рис.2 и 8)

Гитары сменных колес в приводах подач чаще применяются двупарные (рис.9), при этом оси колес a иd фиксированы, а ось блока колес b иc может изменять свое положение.Она размещается в пазу рычага 1, обеспечивая зацепление колес c иd.Для зацепления колес a и b рычаг 1 поворачивается вокруг оси вала III и фиксируется в другом пазу. При подборе чисел зубьев сменных колес руководствуются условием зацепляемости:àПри наличии стандартных наборов сменных колес такой способ регулирования обеспечивает практически любое потребное значение передаточного отношения гитары ix.В этом заключается основное достоинство двухпарной гитары сменных колес. К недостаткам можно отнести длительность настройки и пониженную жесткость, вызванную наличием подвижных стыков.Наиболее широко этот механизм применяется в приводе подач токарных и зубообрабатывающих станков.Регулирование при помощи конуса Нортона (рис.10) чаще всего встречается в коробках подач токарных станков.

При повороте каретки по часовой стрелке колес z7 выходит из зацепления с колесом z1.Перемещая каретку 1 вдоль вала II, можно установить колесо z7 против любого колеса конуса, а, повернув каретку 1 против часовой стрелки, зацепить с ним колесо z7.+бесшумность+плавность работы-Проскальзывание ремней-Неудобство переключения-Малый диапазон регулирования.В обратном конусе с вытяжной шпонкой (рис.11) колеса z1,z2,z3 соединены с валом I. Колеса z4,z5,z6 сидят на валу II свободно.Шпонка 1 размещается в пазу вала II, постоянно поджимается пружиной 2 и связана шарниром 3 с рукояткой 4, за которую ее можно перемещать вдоль вала II, вводя последовательно в шпоночные пазы колес z4,z5,z6, обеспечивая, таким образом, передачу крутящего момента соответствующей парой колес.Наиболее широкое применение этот механизм нашел в коробках подач сверлильных станков.Переключение передвижными блоками колес и муфтами в приводах подач и главного движения аналогичны. + Проще переключение-Большие осевые размеры- Невозможно переключение на ходу

7. Сложные внутренние цепи подач. Особенности настройки, область применения. Сложные цепи подачи связаны 2 РО, но состоит из 2х параллельных простых цепей, каждая из которых содержит свой узел настройки. Движение передаваемое этими цепями складывается в специальный механизмах-дифференциалах.

8. Зубодолбежные станки. Назначение.Область примененияЗубодолбежные станки- группа металлообрабатывающих станков предназначенные для нарезания цилиндрических прямозубых колес наружного и внутреннего зацепления зуборезными долбяками. При наличии дополнительных устройств на станках можно нарезать колеса с винтовыми (косыми) зубьями. Обкатка (огибание) в случае использования долбяка заключается в том, что в процессе обработки воспроизводится зацепление двух цилиндрических зубчатых колес, одно из которых является режущим инструментом - долбяком, а второе - заготовкой. Долбяку и заготовке сообщается движение обкатки, соответствующее вращению двух зубчатых колес, находящихся в зацеплении, скорости которых согласованы так, что за время поворота долбяка на один зуб нарезаемое колесо повернется также на один зуб. Одновременно для осуществления процесса резания инструменту - долбяку сообщается прямолинейное возвратно-поступательное движение вдоль оси заготовки. Применяются зубодолбежные станки в условиях единичного и серийного производства.Модель 5А12.1 - нижняя часть станины, 2 - средняя часть станины, 3 - маховик ручного перемещения долбяка по вертикали, 4 - щиток кривошипно-шатунного механизма, 5 - каретка штосселя, 6 - колпак, 7 - валик ручного вращения долбяка, 8 - штоссель, 9 - стол, 10 - маховик для ручного вращения стола.

9. Сверлильный станок представляет из себя агрегат для сверления и обработки отверстий. Данные станки используют для сверления, зенкерования, нарезания резьбы и других видов обработки внутренних частей изделия. Основными инструментами, используемыми в сверлильных станках, являются сверла, метчики, зенкера и некоторые другие виды резцов. Основным принципом работы сверлильного оборудования является вращение инструмента и его поступательное движение по заданной оси. В зависимости от конструктивных особенностей сверлильных станков, их можно подразделить на несколько классов: вертикально сверлильные, горизонтально сверлильные, многошпиндельные, центровальные и расточные.Сверлильные станки согласно классификации относятся ко 2-й группе.
Сверлильные станки делятся на три группы:
универсальные,специализированные,и специальные.Вертикально сверлильныйОтличительной особенностью данной группы станков является то, что шпиндель с режущим инструментом располагается вертикально, а заготовка закрепляется на столе станка. Выравнивание и совмещение инструмента с деталью производится перемещением детали на рабочем столе. Вертикально сверлильные станки используются для сверления и обработки деталей, имеющих не большие размеры.

Горизонтально сверлильныйДля обработки деталей, имеющих большие габаритные размеры, применяются горизонтально сверлильные станки. В таких станках деталь закрепляется неподвижно, а совмещение обрабатываемых отверстий производится путем перемещения шпинделя с инструментом. Горизонтально сверлильные станки применяют для сверления и обработки отверстий, имеющих большую глубину.Многошпиндельный. Применяют для обработки деталей с большим количеством отверстий. Обработка отверстий производится одновременно. В конструкции станка может присутствовать устройство для подачи охлаждающей жидкости на обрабатываемую поверхность. Такие приспособления устанавливаются на сверлильных станках при обработке твердых материалов, это делается во избежание перегрева и повреждения инструмента.

 

Зубофрезерный станок

Среди металлорежущих станков полуавтоматов особое место занимают зубофрезерное оборудование. Эти станки относятся к пятой группе и третьему типу металлорежущих механизмов.Зубофрезерные станки рассчитаны на механическую обработку резанием различных видов цилиндрических зубчатых колес (прямозубые, косозубые, венцы червячных и храповых колес, звездочки цепных передач и т.д). Это оборудование обладает достаточно высокой универсальностью и производительностью.
Образование зубчатого эвольвентного профиля на поверхности цилиндрической заготовки происходит методом обкатки. При механической обработке имитируется червячная передача, одним из элементов которой является режущая фреза (по форме напоминающая червяк), а другим – обрабатываемое колесо.
Область применения.Область применения этих станков достаточно широка: общее машиностроение; авиационная и автомобильная промышленность; приборостроение; аграрное машиностроение и т.д. Это оборудование, как правило, устанавливается в механообрабатывающих и ремонтных цехах и прекрасно подходит для организации процесса механической обработки зубчатых колес в мелкосерийном, серийном и крупносерийном производстве.Назначение.Эти станки предназначены для обработки косозубых и прямозубых цилиндрических зубчатых колес внешнего зацепления. Они предназначены для нарезания червячных колес. При наличии специального инструмента можно нарезать храповые колеса, звездочки цепных передач и др. профили получаемые обкатом. Можно обрабатывать зубчатые колеса внутреннего зацепления с большим диаметром при наличии специальной фрезы. Инструментом на этом станке является червяная фреза.

 

12. Токарный станки. Назначение. Область применения.Токарные станкипредназначены для обработки резцами наружных и внутренних цилиндрических, конических, фасонных и торцовых поверхностей тел вращения, для нарезания резьб резцами, метчиками, плашками и другими инструментами; для сверления, зенкерования и развертывания отверстий, для накатывания и т. д.Во всех токарных станках главным движением является вращение заготовки. Движением подачи является прямолинейное перемещение режущего инструмента вдоль или поперек оси обрабатываемой заготовки.mТокарные станки являются самыми распространенными из металлообрабатывающих станков. Среди них преобладают универсальные токарно-винторезные станки, применяемые в единичном и серийном производстве. Из универсальныхстанков выделяют только токарные станки (без ходового винта). На них выполняют все перечисленные виды работ, кроме нарезания резьбы резцами. Выпускают также специализированные станки, например, для обработки коленчатых валов, труб и других деталей для автомобилей, тракторов, в условиях массового производства.

 

11.Расточные станки. Особенности конструкции. Назначение. Область применения. Расточные станки — группа металлорежущих станков, предназначена для обработки заготовок крупных размеров в условиях индивидуального и серийного производства. На этих станках можнопроизводить растачивание, сверление, зенкерование,нарезание внутренней и наружной резьб, обтачивание цилиндрических поверхностей, подрезку торцов, цилиндрическое и торцовое фрезерование. Расточные станки предназначаются для обработки заготовок крупных размеров в условиях индивидуального и серийного производства. Отличительной особенностью расточных станков является наличие горизонтального (или вертикального) шпинделя, совершающего движение осевой подачи. Виды станков обычно указываются на станке. Например: 2А450 — здесь цифра 2 означает группа станков (2-я группа — это сверлильно-расточные станки), буква А — модификацию, цифра 4 — это вид станков (4-й вид — координатно-расточные станки), и последние цифры означают характеристику станка.

Р.С. бывают: а) Горизонтально-расточные(шпиндель располагается горизонтально, Главное движение станка- вращательно-поступательное движение шпинделя относительно его оси; б) Координатно-расточные (предназначены для обработки отверстий с высокой точностью взаимного расположения относительно базовых поверхностей в корпусных деталях, кондукторных плитах, штампах в единичном и мелкосерийном производстве; Главным движением является вращение шпинделя, а движением подачи — вертикальное перемещение шпинделя).

 

Координатно-расточной(Станок состоит из следующих основных узлов: станины 1, стойки 9, шпиндельной бабки 5, стола 3, салазок 2. Для точного отсчета перемещений стола и салазок в станке применена оптическая система)

 

Горизонтально-расточной

 

13.Фрезерные станки. Назначение. Область применения.Фрезерные станки (6 группа) –служат для обработки поверхностей различной конфигурации. Можно обрабатывать прямые и винтовые канавки и зубчатые колеса. Основной параметр размер рабочей поверхности стола.Типы консольных фрезерных:
•горизонтальные (8тип)
•вертикальнрые(1тип)
•универсальные
•широко универсальные(7тип)Горизонтально-фрезерный консольный1 — винт, 2 — консоль, 3 — салазки, 4 — дополнительная опора, 5 —шпиндельная оправка, 6 — шпиндель, 7 — хобот, 8— станина, 9— набор колец, 10—рукоятка, 11 — столВертикально-фрезерные станки отличаются от горизонтально-фрезерных отсутствием хобота и поддерживающих стоек и вертикальным расположением шпинделя, который в одних станках неподвижен, а в других перемещается вдоль своей оси и поворачивается вокруг горизонтальной оси.
На вертикальных консольно-фрезерных станках работают в основном торцовыми и концевыми фрезами.
Широко-универсальные станки имеют 2 шпинделя: вертикальный и горизонтальный.
1-шпиндельная бабка2-стойка3-основание
4-консоль ( на ней расположен стол)
стрелочками изображены шпиндели с фрезами
Также есть бесконсольно фрезерные станки, обычно вертикальные, в них шпиндельная бабка имеет установочное движение, а заготовка устанавливается на столе установленном на основании станка.