http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9229
6. СИСТЕМА КЕРУВАННЯ СВЕРДЛИЛЬНИМ ВЕРСТАТОМ
6.1. Переключення передач у приводах верстата
Настроювання швидкостей у приводі головного руху здійснюються переключенням трьох ковзних зубчатих блоків (поз.1,22,23 складального креслення) відповідно до прийнятого варіанта порядку переключення передач, відбитим на графіку частот обертання (мал.2.4) і у таблиці 2.8 результатів проектувальному розрахунку привода у системі PRIVOD.
Для переключення передач (переміщення ковзних блоків) в обох приводах верстата використовується важельно-рейкові механизми. Механизм переключення у коробці швидкостей складається з двох рукояток (поз.40 і поз.48), розташованих на лівій стінці шпиндельної бабки (див. креслення розгортки – лист 1 і згортки – лист 2 коробки швидкостей МШ-55.6.090203.08.01СК). На кресленні загального вигляду верстата (МШ-55.6.090203.08-03) це рукоятки 12,13). Ліва рукоятка 40 переключає 1-й (поз.22) і 2-й (поз.1) потрійні ковзні блоки. При цьому переключення першого блоку виконується обертанням її паралельно площині корпусу (вліво і вправо), а другого - обертанням перпендикулярно (на себе і від себе). Права рукоятка переключає третій подвійний (поз.23), який розташований на гільзі шпинделю (останньому валу приводу).
Як виконавчі механізми переміщення ковзних блоків використовуються вилки, виконані за одне ціле з рейками-втулками для 1-го і 2-го блоків, а для третього блоку встановлена на штанзі з рейкою. Вилки входять у кільцеві пази блоків шестірень з охопленням їх близько 100о-120о. Вилки з рейками (поз.49, 50) переміщаються по циліндричних скалках. Скалка (поз.52) для переміщення 1-го потрійного блоку встановлена в розточеннях приливу кришки (поз.6) з рукоятками переключення, скалка (поз.53) для переміщення 2-го потрійного блоку встановлена в розточеннях корпусу (у низу) і верхньої базової плити (поз.4). Штанга з рейкою 3-го подвійного блоку (поз.54) переміщується у отворі направляючої втулки (поз.24), яка встановлена у розточенні приливу корпусу коробки швидкостей. Фіксування положення блоків зубчастих коліс виконується фіксуванням рейок з вілками. Для цього на штангах виконані трикутні канавки, у які входять кульки (поз. 84), підгортаємі до них пружинами(поз. 83). Натяг пружин регулюється гвинтами (поз. 82).
Рейки з вилками приводяться в рух зубчастими секторами: поз.35 для першого блоку, поз.36 для другого і поз.37 для третього.
Для забезпечення нормального зачеплення рейкових передач кутове положення реек з вілкми навколо їхніх осей фіксується гвинтами, що входять у направляючий паз скалок (на кресленні вони не показані).
Виконуємо розрахунок параметрів механизмів переключення, виходячі з довжини їх переміщення і обмежень на кути обертання рукояток(важелєй) переключення.
Приймаємо кути обертання рукояток: для першого блоку і третього – j=60о (±30о), а для другого – j=40о (±20о). Далі розраховуємо радіуси важелей переключення (зубчастих секторів). Схема розрахунку наведена на мал.6.1.
Мал. 6.1. Схема розрахунку радіусів важелей переключення
Довжина ходу блоків по кресленню коробки швидкостей дорівнює: 1-го блоку L1=92 мм; 2-го блоку L2=116 мм; 3-го блоку L3=68 мм. За цією схемою формула для розрахунку радіусу важелей (зубчастих секторів) має вигляд:
(6.1)
Тоді для 1-го і 3-го блоків:
R1 = 92/(2·sin(60/2)) = 92 мм; R3 = 68/(2·sin(60/2)) = 68 мм.
Для 2-го блоку розрахунок складніше, тому що він переключається двома рейковими передачами (мал.6.2): кругова рейка-рейкова шестірня і зубчастий сектор – рейка з вилкою. Радіус обертання рукоятки Ro=47,5 мм, а рейкова шестірня має m=2 мм, Z=20 (прийняті при конструюванні). Тоді, з виразу (6.1) осьове переміщення кругової рейки Lo=2*Ro*sin(jo/2), де jo=40о.
Lo=2*47,5*sin(40/2) = 32.5 мм
Мал. 6.2. Механизм переключення
другого блоку
Кут обертання рейкової шестірні с зубчастим сектором буде
jрш=2*arcsin(Lo/m*Z) = 2*arcsin(32.5/2*20) = 108,7o.
Тоді по необхідній довжині ходу 2-го блоку L2=116 мм визначаємо радіус зубчастого сектора (за виразом (6.1)), його модуль m2 і число зубів Z2.
R2 = L2/(2*sin(jрш/2) = 116/(2*sin(108,7/2) = 71,4 мм.
Приймаємо модуль m2 = 2,5 мм, тоді Z2 = 2* R2/ m2 = 57,12. Приймаємо Z2 = 57. Довжина ходу блоку буде незначно відрізнятись від потрібної, тому що радіус буде трохи менший 57*2,5/2 = 71,25 мм замість 71,4.
Таблиця 6.1. Таблиця переключення швидкостей шпинделя
№
n, об/хв
Група передач 1
(рукоятка 40)
Група передач 2
(рукоятка 40)
Група передач 3
(рукоятка 48)
передатні відно-шення
Положення бло-
ку 1
Положення руко-ятки
передатні відношеня
Поло-ження бло-
ку 2
Положення рукоятки
передатні відношеня
Поло-ження бло-
ку 2
Положення рукоятки
1
50
I21=Z3/Z4
Н
I31=Z9/Z10
В
I41=Z14/Z15
В
2
63
I22=Z5/Z6
В
I31=Z9/Z10
В
I41=Z14/Z15
В
3
80
I23=Z7/Z8
С
I31=Z9/Z10
В
I41=Z14/Z15
В
4
100
I21=Z3/Z4
Н
I32=Z11/Z12
Н
I41=Z14/Z15
В
5
125
I22=Z5/Z6
В
I32=Z11/Z12
Н
I41=Z14/Z15
В
6
160
I23=Z7/Z8
С
I32=Z11/Z12
Н
I41=Z14/Z15
В
7
200
I21=Z3/Z4
Н
I33=Z4/Z13
С
I42=Z14/Z15
В
8
250
I22=Z5/Z6
В
I33=Z4/Z13
С
I42=Z14/Z15
В
9
315
I23=Z7/Z8
С
I33=Z4/Z13
С
I42=Z14/Z15
В
10
315
I21=Z3/Z4
Н
I31=Z9/Z10
В
I42=Z16/Z17
Н
11
400
I22=Z5/Z6
В
I31=Z9/Z10
В
I42=Z16/Z17
Н
12
500
I23=Z7/Z8
С
I31=Z9/Z10
В
I42=Z16/Z17
Н
13
630
I21=Z3/Z4
Н
I32=Z11/Z12
Н
I42=Z16/Z17
Н
14
800
I22=Z5/Z6
В
I32=Z11/Z12
Н
I42=Z16/Z17
Н
15
1000
I23=Z7/Z8
С
I32=Z11/Z12
Н
I42=Z16/Z17
Н
16
1250
I21=Z3/Z4
Н
I33=Z4/Z13
С
I42=Z16/Z17
Н
17
1600
I22=Z5/Z6
В
I33=Z4/Z13
С
I42=Z16/Z17
Н
18
2000
I23=Z7/Z8
С
I33=Z4/Z13
С
I42=Z16/Z17
Н
Відповідно до таблиці 2.7 (рівняння кінематичного балансу, що показують номери включених передач кожного механізму на кожній з 18-ти швидкостей) і кінематичною схемою привода (мал.2.2 і креслення загального вигляду), що показує положення блоків, що переключаються, при включенні передач, складаємо таблицю переключення швидкостей (таблиця 6.1). У таблиці 6.1 прийняті наступні позначення: С – середнє, В – верхнє, Н – нижнє положення блоків, а також графічні зображення положення рукояток переключення, що показують їхнє положення з боку робочої зони верстата.
На основі цієї таблиці при виготовленні верстата буде виконана і закріплена на корпусі шпиндельної бабки для оператора, що працює за верстатом, таблиця настроювання швидкостей, у котру будуть включені тільки 1-й, 2-й, 5-й, 8-й и 11-й стовпці таблиці 6.1. Ця таблиця приведена на кресленні загального вигляду верстата (МШ-55.6.090203.08.03ВЗ)
Переключення передач у приводі подач виконується таким же механізмом як у приводі головного руху. У коробці подач при настроюванні подачі переключуються два потрійні блокі зубчастих коліс Z=27,36,47(поз.29) і Z=36,53,68 (поз.30).
Конструкція його така-ж як у механизмі переключення перших двох блоків (теж потрійних) коробки швидкостей. Рукоятка переключення подач приведена на кресленні загального виду верстата (МШ-55.6.090203.08.03ВЗ, поз.11), а на кресленні приводу подач цей механизм не показаний.
6.2. Реверсування і гальмування шпинделя
Реверсування (зміна напрямку обертання шпинделя) і його швидкий останов (гальмування) у спроектованому приводі здійснюються електричною системою керування. Реверсування виконується зміною включення фаз ланцюга електричного струму (міняються дві сусідні фази за допомогою реле). Зупинка (гальмування) може виконуватись противключенням, тобто включенням зворотного обертання, чи електродинамічним методом (подачею постійного струму в обмотки статора електродвигуна. Перший спосіб простіше, але вимагає установки в приводі додаткового реле швидкості (тахогенератора) для того, щоб при досягненні нульової швидкості обертання привода відключити двигун від електричної мережі (щоб не почалося обертання в зворотну сторону). При другому способі потрібно окреме джерело постійного струму. Конкретний спосіб електричного гальмування може бути обраний при проектуванні електричної частини системи керування верстатом. Для оператора, що працює на верстаті, на шпиндельній бабці встановлена рукоятка(поз 17 на кресленні загального вигляду), яка має три положення: вліво – пряме обертання шпинделю, середнє - виключення двигуна (стіп), вправо – звороттне обертання шпинделю.
3 Механізми включення-виключення подачі шпинделю і ручного його
переміщення
Включення і виключення механичної подачі шпинделю виконується кулачковою муфтою М2, яка керується рукоятками 14 (на кресленні загального вигляду верстата МШ-55.08.3.00.03ВЗ). На кінематичній схемі це рукоятки Р, а на кресленні коробки подач із шпиндельним вузлом вони мають позицію у спеціфікації 41. При перемещении рукояток на себя муфта М2 сцепляет червячное колесо 40 с полым валом XI (поз.33), включаючі механичну подачу.
При перемещении рукояток Р від себе муфта М2 відключуєтся. При цьому обертанням рукояток Р відносно осі полого валу XII можна виконувати ручне швидке переміщення шпинделю.
Ручне точне переміщення (подача) шпинделю виконується маховичком Мх, закрепленим на полому валу XIII, через запобіжну муфту Мп (поз.80) при нейтральному положенні 2-го потрійного ковзного блоку шестірен (поз.30 на кресленні коробки подач).
6.4. Механізм переміщення шпиндельної голівки по травесі
На кресленні загального вигляду верстата для переміщення шпиндельної голівки показаний маховик (поз.16), обертанням якого це виконується. На кінематичній схемі верстата це маховик Мх1.
Конструкція цього механізма показана на складальному кресленні коробки подач із шпиндельним вузлом МШ-55.08.1.00.02СК. В нього входять: маховик 39 з рукояткою 40, який встановлений на валу 33. Цей вал встановлений у наскрізний отвір валу-колеса рейкового 32, а на другому кінці цього валу встановлено зубчасте колесо 28 (Z=14, m=3 мм), яке входить в зачеплення з колесом Z=22 (дивись кінематичну схему верстата на кресленні МШ-55.3.00.03ВЗ його загального вигляду). На одному валу з колесом Z=22 встановлена рейкова шестірня с Z=14 і m=3 мм, яке знаходиться в зачепленні з рейкою, встановленою на траверсі (рукаві) верстат паралельно направляючим для шпиндельної голівки.
Таким чином обертанням маховика 39 виконується переміщення шпиндельної голівки по траверсі. При цьому за один оберт маховика голівка переміститься на відстань L = 1*p*3*14*14/22 = 84 мм.
6.5. Механізми переміщення траверси по колоні і затиску колони
Ці механізми прийняті такі-ж як у верстаті-аналогу 2В56 [8, c.114-119]. Загальний вигляд їх приведений на кресленні загального вигляду верстата МШ-55.3.00.03ВЗ (поз.6 - механізм підйому і опущення траверси, поз.7 – механізм затиску колони після її повертання з траверсою). Конструкція цих механизмів показана на кінематичній схемі верстата.
Вертикальне переміщення и затиск траверсы на обертальній колоні виконуєтьсятся електродвигуном потужністю 1,32 кВт. Від двигуна через шестірні 23/66, вал XV и зубчасті .колеса 16/54 обертається вертикальний ходовій гвинт XVI. На гвинту знаходяться дві гайки, розташовані унутрі траверси. З них верхня — гайка підйому Г1 може свободно обертатися з ходовим гвинтом, але вздовж гвинта вона рухається тільки разом з траверсою. На нижньому кінці гайки підйому Г1 є зубці, котрими вона може з’єднуватися з внутрішніми зубцями гайки Г2 (гайки затиску). Ця гайка обертатись із ходовим гвинтом не може, тому що вона зв’язана з траверсою направляючою шпонкою. При обертанні ходового гвинта гайка Г2 переміщується вздовж його осі.
На нижньому кінці гайки затиску Г2 є кільцева проточка, в яку входить вилка важельно-затискного пристрию траверси.
При обертанні ходового гвинта спочатку гайка Г2 подйому буде вільно обертатися, а гайка затиску Г2 буде переміщуватися вздовж ходового гвинта, звільняя затискний пристрій траверси. Після деякого переміщеня гайки затиску Г2 її зубці увійдуть у зачеплення з зубцями гайки підйому Г1. Гайка Г1 не зможе більше обертатися разом з ходовим гвинтом, тому вона почне переміщуватися вздовж гвинта разом з траверсою, переміщуючі її уверх або униз в залежності від напрамку обертання валу електродвигуна.
Після потрібного переміщения траверси кнопку пуска електродвигуна звільняють. При цьому по електричній схемі електродвигун получить обертання у зворотному напрямку. За рахунок цього гайка затиску Г2 буде рухатися у протилежному напрямку, вийде із зачеплення з гайкою підйому Г1, дійде до нейтрального положення і заклинить затискний пристрій траверси.
Затиск полої обертальної колони виконується електродвигуном потужністю 0,55 кВт, при оберанні якого через черв’ячну передачу 2/60 обертається гвинт, який стягує хомут, котрий зв’язує обертальну і нерухому колони.
Цей гвинт має діференціальну різь з крокіми 5,5 и 6 мм. При кожному обороті гвинта хомут стискується або розходиться на різність кроків (на 0,5 мм). Червячне колесо зв’язано p хвостовиком uвинта шлицевим з’єднанням.
По закінченні затиску хомута електродвигун автоматично зупиняється.
Комментариев нет:
Отправить комментарий