Кінематичним ланцюгом називається сукупність кінематичних пар, що зв’язують джерело руху з виконавчим механізмом або два виконавчі органи верстата між собою. Кінематичні пари (пасові, зубчасті, черв’ячні і інші передачі) розташовуються в певній послідовності.
Кінематичною схемою називається умовне зображення сукупності кінематичних ланцюгів верстата в одній площині. Для викреслювання елементів кінематичних схем користуються умовними позначеннями, встановленими ГОСТ 2.770, — 68*. Кінематичну схему можна зобразити в довільному масштабі, але, як правило, вона повинна бути вписана в контури основної проекції верстата.
На кінематичній схемі вказують числа зубів коліс, числа заходів черв’яків, кроки ходових гвинтів, діаметри шківів, потужність і частоту обертання двигунів. Вали позначають римськими цифрами.
Кінематичне налагодження верстата полягає в узгодженні рухів виконавчих органів. Методика налагодження однакова для більшості верстатів і не залежить від їх складності.
Для прикладу розглянемо налагодження токарно-гвинторізного верстата на нарізання різьби (мал. 1.2.1). Щоб нарізати різьбу на заготівці, необхідно повідомити супорту 3 з різцем 2 подовжню подачу уздовж осі заготівки, узгоджену з частотою обертання шпинделя 5. Отже, потрібно розрахувати два кінематичні ланцюги: швидкісний (ланцюг головного руху) і нарізання різьби. У обох випадках слід скласти рівняння кінематичного балансу, що зв’язують розрахункові переміщення кінцевих елементів кінематичного ланцюга.
Розглянемо кінематичний ланцюг головного руху. Шпиндель 5 із заготівкою 1 отримує обертання від електродвигуна через пасову передачу і три пари зубчастих коліс. Частоту обертання (об/хв) шпинделя розраховують по формулі
де v — швидкість різання, м/хв (вибирається по довіднику режимів різання);
d — діаметр заготівки, мм.
Складемо рівняння кінематичного ланцюга від електродвигуна до шпинделя за умови, що шпиндель повинен обертатися з частотою п.
Рівняння можна представити в загальному вигляді: п=п•іпост•ісм
де іпост — постійне передавальне відношення, що характеризує ланцюг; ісм— змінне передавальне відношення механізму наладки.
У даному кінематичному ланцюзі відомі всі величини, за винятком змінних коліс а-b, що є механізмом наладки.
Складемо рівняння кінематичного балансу виходячи з умови, що за один оборот шпинделя різець переміститься уздовж осі заготівки на величину кроку Рр нарізаної різьби.Підібравши змінні колеса проведемо наладку ланцюга руху подачі.
При кінематичній наладці верстатів необхідно:
1) з’ясувати характер руху робочих органів і їх узгодженість;
2) виявити всі кінематичні ланцюги верстата;
3) скласти рівняння кінематичних ланцюгів, що зв’язують попарно робочі органи верстата;
4) визначити передавальні відносини механізму наладки і підібрати відповідно до них змінні зубчаті колеса або інші елементи наладки.
Гітарою (рис. 1.2.2) називається пристрій, що забезпечує правильне зчеплення змінних зубчастих коліс. Відстань між ведучим 1 та веденим 2 валами є незмінним. На веденому валу вільно встановлений приклон гітари 3, закріплений болтом 4. Вісь 5 проміжних коліс с,b можна переміщати по радіальному пазу, тим самим змінюючи відстань А між центрами коліс с і а, Дуговий паз дозволяє регулювати розмір В. Щоб підібрані змінні зубчаті колеса не впиралися у втулки валів 1, 2, необхідно дотримуватися умови їх зчеплення.
Існує декілька способів підбору чисел зубів змінних коліс. Спосіб розкладання на співмножники простий і точний. Цей спосіб застосовують тоді, коли чисельник і знаменник передавального відношення можна розкласти на прості множники.
Перевіряємо зчеплення зубчастих коліс:
а+b>с+(15-20) або 60+70>40+15
с+d> b+(15-20) або 40+80>70+15
Питання для самоперевірки
1. Що називається кінематичним ланцюгом?
2. Що називається кінематичною схемою?
3. Що вказують на кінематичній схемі?
4. В чому полягає кінематичне налагодження верстата?
5. Чи залежить методика налагодження для більшості верстатів від їх складності?
6. Що потрібно зробити при кінематичній наладці верстатів?
7. Що називається гітарою змінних коліс?
8. Для чого необхідно дотримуватися умови зчеплення коліс?
Література:
1. Чернов Н.Н. Металлорежущие станки.—М.: Машиностроение, 1988.
2. Локтева С.Е. Станки с программным управленим и промышленные роботы.—М.:Машиностроение, 1986.