Основы конструирования
В быстроходных и точных станках с ЧПУ применяют направляющие качения (НК) , комбинированные или ГСН (гидростатические).
Выбор конструкции и материалов НС с полужидкостной смазкой определяется требованиями, —
– точности движения по направляющим рабочего узла;
– жесткости;
– min сил трения в направляющих.
Направляющие рассчитывают на , —
* износостойкость,
* жесткость.
При расчете на износостойкость определяют max – давление между трущимися поверхностями и сравнивают с допускаемым давлением, которое для крупных направляющих МРС нормальной точности принимается [ P ] max = 2,5 .3 MПа;
– для прецизионных и тяжелых МРС [ P ] max = 1 .2 MПа;
– для шлифовальных станков (условия абразивного износа), [ P ] max = 0,05 .0,08 MПа.
В расчете на жесткость определяется смещение инструмента по направлению , которое более всего влияет на точность обработки.
Для этого определяют средние давления на направляющие от сил резания и веса подвижного узла.
Принимают допущение, что контактные перемещения в направляющих прямо пропорциональны средним давлениям.
Используя нормированный коэффициент контактной податливости С = 10 мкм мм2 Н-1 , определяют смещение инструмента d , обусловленное поперечным и угловыми перемещениями подвижного узла.
N. B.
Значение d должно составлять часть 10% из общего баланса допускаемого отклонения размера обрабатываемой детали , которые отводятся для несущей системы МРС.
Расчеты направляющих приведены в учебной и справочной литературе, например Кочергин А. И. “К и Р МРС и СК”;”Курсовое проектирование. Учебное пособие для вузов” — Мн: “ВШ”,1991 г, стр. 264 .298.
Тяговые устройства (ТУ)
– предназначены для перемещения подвижных узлов станка по направляющим.
К ТУ предъявляются следующие основные требования, —
* высокая чувствительность для обеспечения малых перемещений без скачков;
* обеспечение заданного закона движения;
* быстродействие при переходных процессах;
* большая жесткость , которая определяет точность обработки на статичных и динамичных режимах;
* беззазорность передач: особенно в случаях закономерных нагрузок и при автоматизированной обработке.
В автоматизированных МРС применяют следующие типы ТУ :
В–Г К , кулачковые механизмы, гидростатические передачи В–Г ,следящие гидроприводы (ГЦ) и др.
Перспективными , особенно для станков с ЧПУ , являются линейные ЭД , применение которых позволит исключить все названые виды передач.
Тяговые устройства привода подачи.
Передача винт–гайка качения обладает свойствами , позволяющими применять её как для привода подач без отсчета перемещений (универсальные МРС, силовые столы агрегатных станков) , так и в приводах подач и позиционирования станков с ЧПУ.
Для ПВ–ГК характерны, —
* высокий КПД (0,8 .0,9);
* небольшое различие между силами трения движения и покоя
* изначальное влияние частоты вращения винта на силу трения в механизме;
* полное отсутствие осевого зазора.
Недостатки : высокая стоимость , пониженное демпфирование , отсутствие самоторможения.
Устройство и размеры передачи. ПВ–ГК состоит из винта 1 , гайки 2 , шариков 3 и устройств для возврата шариков.