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 —3 — до 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 |
“ |
|
|
|
||
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