Материал: Металлорежущие станки Краткий курс

По степени точности различают станки нормальной и повышен­ ной точности, прецизионные (высокоточные), особо высокоточ­ ные и специальные мастер-станки. Крупногабаритные станки, имеющие большой вес (более 10 г), относят к группе тяжелых станков. В отдельных случаях в основу классификации принимают такие признаки, как количество одновременно работающих ин­ струментов и позиций, расположение оси шпинделя в пространстве

идр.

§2. МЕТОДЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

ИКЛАССИФИКАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ В СТАНКАХ

Тело деталей машин ограничено реальными геометрическими поверхностями, возникающими в процессе обработки. Это в основ­ ном плоскости, круговые и некруговые цилиндры, круговые и некруговые конусы, линейчатые и шаровые поверхности. Реаль­ ные поверхности отличаются от идеальных геометрических поверх­ ностей тем, что имеют в результате обработки микронеровность

иволнистость. Но они могут быть получены теми же методами, что

иидеальные геометриче­

прямую линию 1 перемещать по направляющей прямой линии 2 (рис. 1, а). Цилиндрическая поверхность может быть получена при перемещении образующей прямой линии 1 по направляющей линии — окружности 2 (рис. 1, б) или образующей окружности 1 вдоль направляющей прямой линии 2 (рис. 1, в). Рабочую по­ верхность зуба цилиндрического колеса можно получить, если образующую линию эвольвенту 1 передвигать вдоль направля­ ющей 2 (рис. 1, г) или наоборот образующую прямую 1 по направ­ ляющей — эвольвенте 2 (рис. 1, д).

Рассмотренные поверхности называют обратимыми, так как, если поменять местами образующие линии с направляющими, то их форма не изменится. При образовании необратимых поверхно­ стей сделать этого нельзя. Например, если левый конец образую­ щей прямой линии 1 перемещать по направлению окружности 2,

получим круговую коническую поверхность (рис. 1, е). Но если окружность 2 сделать образующей и переместить вдоль направля­ ющей прямой, конус не получится. В этом случае необходимо, чтобы по мере перемещения окружности к точке О изменялся ди­ аметр окружности, достигая в вершине значения, равного нулю. Такие поверхности называют поверхностями с изменяющимися производящими линиями в противоположность поверхностям,

укоторых производящие линии постоянны (см. рис. 1, а ■— г). Большинство поверхностей деталей машин может быть обра­

зовано при использовании в качестве производящих линий: пря­ мой линии, окружности, эвольвенты, винтовой и ряда других линий. В реальных условиях обработки производящие линии не существуют. Они воспроизводятся комбинацией согласованных между собой вращательных и прямолинейных перемещений ре­ жущей кромки инструмента и заготовки. Движения, необходи­ мые для образования производящих линий, называют рабочими формообразующими движениями. Они могут быть простыми, со­ стоящими из одного движения, и сложными, состоящими из не­ скольких простых движений.

Существует четыре метода образования производящих линий: копирования, обката, следа и касания.

Метод копирования основан на том, что режущая кромка ин­ струмента по форме совпадает с производящей линией. Например, при получении цилиндрической поверхности по схеме (рис. 2,а) образующая линия 1 воспроизводится копированием прямолиней­ ной кромки инструмента, а направляющая линия 2 — вращением заготовки. Здесь необходимо одно формообразующее движение — вращение заготовки. Для снятия припуска и получения детали заданного размера необходимо поперечное перемещение резца (установочное движение), но это последнее не является формо­ образующим. На рис. 2, б показан пример обработки зубьев ци­ линдрического колеса. Контур режущей кромки фрезы совпадает с профилем впадин и воспроизводит образующую линию. Направ­ ляющая линия получается прямолинейным движением заготовки вдоль своей оси. Для обработки впадины необходимы два формо­ образующих движения: вращение фрезы и прямолинейное пере­ мещение заготовки. Кроме этого, для обработки последующих впадин заготовка должна периодически совершать поворот во­ круг своей оси на угловой шаг. Такое движение называют дели­ тельным.

Метод обката основан на том, что образующая линия возникает в форме огибающей ряда положений режущей кромки инстру­ мента в результате его движений относительно заготовки. Форма режущей кромки отличается от формы образующей линии и при различных положениях инструмента является касательной к ней. На рис. 2, в показана схема обработки зубьев цилиндрического колеса по методу обката. Режущая кромка инструмента имеет

согласованные движения, называемые рабочими или исполнитель­ ными. По своему целевому назначению исполнительные движения делят на формообразующие, установочные и делительные.

Движения инструмента и заготовки в процессе резания при­ нято делить на главное движение и движение подачи. Главным называют такое движение, которое обеспечивает отделение струж­ ки от заготовки со скоростью резания. Движением подачи называют такое движение, которое позволяет подвести под режущую кромку инструмента новые участки заготовки и тем самым обеспечить снятие стружки со всей обрабатываемой поверхности. Главное движение и движение подачи могут быть вращательными и прямо­ линейными; они могут совершаться как заготовкой, так и инстру­ ментом. Например, в токарных станках главное движение вра­ щательное, совершает его заготовка, движение подачи прямо­ линейное, совершает его инструмент (резец). Во фрезерных стан­ ках, наоборот, главное — вращательное движение получает ин­ струмент (фреза), а прямолинейное движение подачи — заготовка (стол). Главное движение и движение подачи являются формо­ образующими движениями. Если для формообразования требу­ ется одно движение, то оно будет главным движением (например, вращение заготовки на рис. 2, а). При необходимости двух формо­ образующих движений одно будет главным, а другое — движе­ нием подачи (см. рис. 2, б, г, 3, е). Если формообразующих дви­ жений больше двух, то одно из них будет главным, а остальные — движениями подачи.

Кроме рабочих движений, для обработки деталей на станках необходимы вспомогательные движения и движения управления. В процессе резания они не участвуют, но необходимы для осуще­ ствления технологического процесса обработки. К числу вспомо­ гательных движений относят движения, связанные с установкой и закреплением заготовки, подводом и отводом инструмента. Движения управления служат для включения и выключения при­ водов главного движения, подачи, механизмов вспомогательных перемещений, реверсирования и др.

§ 3. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА СТАНКОВ

Движения инструмента и заготовок совершаются рабочими или исполнительными органами станка. Передача движений осу­ ществляется при помощи ряда механизмов: ременных, зубчатых, червячных, кулачковых, винтовых, реечных и др. Условное изо­ бражение этих механизмов, соединенных в определенной после­ довательности в кинематические цепи, называют кинематической схемой. В табл. 2 приведены условные обозначения основных механизмов станков.

Для удобства описания и кинематических расчетов основные элементы кинематических схем обозначают порядковыми номерами