Материал: Металлорежущие станки Краткий курс

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

1$ дальнейшем поступаем следующим образом. Из центра О ради­ усом 0 —4 проводим окружность до пересечения с дугой m4m4 в Точке 9. Затем радиусом 0 —3до пересечения с дугой т3т3 в Точке 8 и т. д.

Точки 7, 8 и 9 представляют промежуточные положения цен­ тра ролика. Описывая из них окружности радиусом, равным ра­ диусу ролика, и проводя плавную линию, касательную к этим окружностям, получим искомый профиль участка рабочей подачи.

Для

 

упрощения

вычерчивания

 

Кривую профиля можно заменить

 

двумя

отрезками

дуг

окружно­

 

стей.

Обычно

при

профилирова­

 

нии кулачков рычаг с зубчатым

 

сектором и суппортом не вычерчи­

 

вают. Здесь они приведены для

 

большей наглядности.

способ по­

 

Существует

другой

 

строения профиля кулачка, более

 

Простой и удобный, но менее точ­

 

ный

 

(рис.

178,

а).

Допустим,

 

между

делениями

т1 и тъ распо­

 

лагается

участок

рабочей подачи

 

с радиусами R0 и R в начале

и

 

в конце участка. Делим дугу тхтъ

 

на равные части и через точки тх,

 

то, т 3, ?гг4

и ть проводим прямые

 

в виде радиусов. Засекаем из точ­

 

ки О радиусами R0и R точки 5 и б.

 

Описываем

окружность радиусом

 

0 —6 до

пересечения

в точке 1 и

 

участок

прямой 1—5 делим на то

Рис. 178. Схема построения рабо­

же

число

равных

частей, что

и

чего участка профиля дискового

дугу тгтъ. В результате этого

кулачка

получаем точки 2,

3

и 4. Прово­

пересечения с прямой т^тА

дим

радиусом

0 —4 окружность

до

в точке 9, затем окружность радиусом 0 —3 до пересечения с пря­ мой т3т3 в точке 8 и т. д. Полученные таким образом точки 7, 8 и 9 вместе с точками 5 и 6 соединяем плавной кривой, которая и будет представлять искомый профиль.

Проектирование участков профиля кулачка для нарезания резь­ бы имеет некоторую особенность. Как уже отмечалось выше, при нарезании суппорт должен несколько отставать от инструмента, а при свинчивании — опережать его. Это достигается следующим об­ разом (рис. 178, б). Допустим, что участок нарезки резьбы распо­ лагается между тх и т2 делениями кулачка с радиусами начала и конца Rо и R. На участке тхт2происходит нарезание резьбы, на участке Щт3 — свинчивание. Принимая во внимание подачу суп­

порта по шагу нарезаемой резьбы, обычным способом строят кри­ вую профиля CAD (штриховая линия). От точки А откладывают в сторону центра О величину h, составляющую обычно 1—2 мм, и полученную точку В соединяют с точками С и D. Кривая CBD будет искомой.

Кроме участков рабочей подачи, кулачки имеют участки, пред­ назначенные для быстрого подвода инструмента к детали и быст­ рого отвода после окончания обработки. При проектировании про­ филя таких участков задача заключается в том, чтобы максималь­

 

 

но

сократить

время

вспомогательных

 

 

ходов и по возможности уменьшить

 

 

влияние

силы

 

инерции

движущихся

 

 

с большой скоростью масс суппортов.

 

 

В этом случае необходимы кривые про­

 

 

филя,

которые бы обеспечили в начале

 

 

хода

равноускоренное,

а в

конце —

 

 

равнозамедленное

движение

суппорта.

 

 

Таким условиям удовлетворяет про­

 

 

филь, очерченный по параболе: в первой

 

 

половине участка выпуклостью вниз, во

 

 

второй — вверх. Участки быстрого под­

 

 

вода и отвода обычно вычерчивают по

 

 

специальным шаблонам

в зависимости

 

 

от времени цикла обработки (рис. 179).

 

 

Верхняя часть

шаблона

предназначена

Рис. 179. Шаблон для вы­

для профилирования

кулачков револь­

верной головки,

нижняя — для кулач­

черчивания участков

быст­

рого подвода н отвода суп­

ков

поперечных

суппортов.

 

портов

 

 

Распределение участков кулачка для

 

 

выполнения отдельных переходов. Для

осуществления перемещения

всех суппортов и движений испол­

нительных механизмов необходимо

так спроектировать кулачки,

чтобы операции

происходили

в

заданной

последовательности

с минимальной потерей времени между отдельными переходами. Поэтому прежде всего нужно установить размеры отдельных участков (углов поворота) кулачка в зависимости от длитель­ ности переходов, а затем расположить их в определенном по­ рядке. За время одного цикла обработки кулачок с распредели­ тельным валом делает один оборот, т. е. поворачивается на 360° или на 100 делений. Поэтому размеры участков удобнее всего выражать количеством делений кулачка, а расположение их обозначать номерами начального и конечного деления. При рас­ пределении участков учитывают как рабочие, так и вспомогатель­ ные движения. Кулачки различных суппортов проектируют от­ дельно, однако увязывая их работу между собой. Наиболее слож­ ным является кулачок револьверного суппорта, поскольку он управляет работой большого количества инструмента.

В общем виде размеры участков кулачка можно определить, исходя из следующих соображений. За один цикл обработки шпин­ дель совершает пц оборотов [см. уравнение (107)], а кулачок по­ ворачивается на 100 делений. Таким образом, повороту кулака иа одно деление соответствует 0,01лг^ оборотов шпинделя. Деля на данную величину количество оборотов шпинделя, потребное для осуществления рабочего и вспомогательного ходов, можно полу­ чить число делений кулачка для каждого перехода. Однако в прак­ тике такой прием часто встречает затруднения, особенно при мед­ ленном вращении кулачков. Величина участка кулачка, соответ­ ствующая переключению револьверной головки, может оказаться настолько малой, что ролик не сможет уместиться на кулачке при переходе от одного рабочего участка к другому, поэтому более целе­ сообразно расчет вести в такой последовательности. В зависимости от времени Т обработки детали, полученного по уравнению (108), определяют число делений кулачка, необходимое для всех вспо­ могательных ходов. Для этого можно воспользоваться табл. 12. В табл. 13 приведена также зависимость числа сотых кулачка, занимаемых роликом, от радиуса кулачка.

 

 

 

 

 

 

Таблица

1Z

 

Число делений кулачка на вспомогательные операции

 

 

 

Время обработки одной детали (в сек)

 

Наименование операций

 

 

 

 

 

 

 

 

8-16

17-20 22—32 34-65

66—lOOjlOl—270

Подача и зажим материала

13 -7

6

5—4

3

2

1

Первое

переключение револьвер­

9 - 5

4

3

2

2

1

ной

головки

Каждое следующее переключение

9—5

4

4

3

3

3

револьверной головки

Если ив — количество делений кулачка, приходящееся на все вспомогательные движения, то для рабочих ходов остается

100— делений. Тогда количество оборотов

шпинделя, соответ­

ствующее одному делению рабочих ходов,

 

9 = 100 — а в ’

(110)

П Р Х

 

а число делений кулачка на каждый рабочий переход

(111)

где прх определяется уравнением (101), а пр - уравнением (99).

Зависимость числа сотых, занимаемых роликом, от радиуса кулачка

Радиус кул

Число сотых,

Радиус кулачка

Число сотых,

В М М

занимаемых

в мм

занимаемых

 

роликом

 

ролином

40

6,5

80

4

45

6

85

3,5

50

5,5

90

3,5

55

5

95

3,5

60

4,5

100

3

65

4,5

105

3

70

4,5

1 1 0

3

75

4

115

2,5

Определение величин радиусов-векторов в начале и в конце перехода. Положение суппорта относительно какой-либо неподвиж­ ной плоскости, например плоскости 1 цанги (рис. 180), зависит от положения ролика на дисковом кулачке. Если ролик занимает положение, соответствующее наибольшему радиусу кулачка Дшах,

то расстояние револьверной головки до плоскости цанги будет минимальным (Lm\n).

Если в конце перехода револьверная головка оста­ навливается от цанги на рас­ стоянии

L = Anin мм,

то величина радиуса кулачка в конце хода (см. рис. 180)

R == /?щах ММ у

а в начале хода

 

 

/?0 = /?тах

~ ^

ММ,

(112)

 

где I — величина

рабочего

 

 

пути

инструмента

 

 

в мм.

 

 

 

Рис. 180. Схема для определения ра-

 

В общем случае величина

L

^inin*

 

 

 

диуса-всктора кулачка в начале и в кон­

 

Пусть

 

 

 

це иерехода

 

L //min = AZ#,

(ИЗ)

 

 

тогда радиусы-векторы конца и начала профиля рабочего участка кулачка

R —/?гпах

-

AL мм\

 

(114)

Н = /?т

 

 

ММ\

.

Ro = #max -

AL -

1l ММ

(115)

0

 

 

 

Рис. 181. Определение расстоя­ ния от цанги до револьверной головки

Величина Lm|Побычно приводится в паспорте автомата, а зна­ чением L или задаются, или определяют расчетным путем. По рцс* 181 величина

 

Ь = 1ааг-Ъ + и мм

(116)

гДе Каг — длина выступающей части заготовки в мм.

 

Обычно

 

 

 

hаг^д 4*^ + 5 ММ,

(117)

ГДе “ длина детали

в мм\

 

В — ширина отрезного резца в мм.

 

Ъ— длина проточки или расстояние инструмента в конечном

положении

от правого

 

торца детали без учета величины а в мМ\

и— расстояние от плоскости режущей кромки резца

до револьверной голов­ ки в мм.

Определение передаточного от­ ношения сменных колес звена на­ стройки распределительного вала. За время одного цикла изготовле­ ния детали распределительный вал делает один оборот, в то время как шпиндель — пцоборотов.

Уравнение кинематического ба­ ланса имеет следующий вид:

« чм сл. = 1 «б. .ре,

где in — передаточное отношение постоянных зубчатых колес в кинематической цепи от шпинделя к распределительному валу;

iCM—■передаточное отношение сменных зубчатых колес на гитаре в той же цепи.

Отсюда

i

(118)

где С -- -------станочная постоянная. Обычно

по уравнению (118)

1п

 

рассчитывают комплект сменных колес в зависимости от пц.

расчет и проектирование цилиндрических кулачков. Схема передачи с цилиндрическим кулачком была представлена на