Приводы подач

В зависимости от назначения станка приводы подач осуществляют прямолинейные и круговые перемещения, в зависимости от методов формообразования. В зависимости от приводов главного движения, приводы подач являются тихоходными с большей степенью редукции. В следствии этого кинематическая структура их содержит не только множительный механизм но и редуцирующие. Резьбонарезные, обкаточные и делительные цепи отличаются высокой степенью точности передаточного отношения.

Механические подачи состоят из:

1. Источника движения (от отдельного электродвигателя или привода главного движения). Тип передачи связывающий привод главного движения и и привода подачи зависит от жёсткости между приводом главного движения и приводом подачи.

2. Устройство включающие механические подачи (располагают в начале цепи подачи и в рабочей зоне)

3. Устройство реверсирования подачи

4. Предохранительные устройства (располагают в той части цепи подачи, где изменение крутящего момента определяет возрастание тягового усилия)

5. Одиночные передачи (служат для увеличения редукции и решения конструктивных задач)

6. Цепь подач ускоренного перемещения (осуществляется от отдельного электродвигателя через суммирующий механизм - обгонную муфту и дифференциал)

7. Коробка подач

8. Тяговое усилие

9. Редуктор.

В станках движение подачи предназначено для распространения процесса резания на всю подлежащую обработке поверхность заготовки и происходит со скоростью подачи, существенно меньшей, чем скорость главного движения.

Вид и величина подачи определяются соответствующим технологическим процессом обработки, требованиями к точности деталей и стойкости инструмента. Для большинства типов станков (токарные, фрезерные, сверлиль ные, расточные, некоторые шлифовальные и т.д.) требуется обеспечить прямолинейное движение подачи. Для других (резьбофрезерные и шлифовальные станки, делительные столы, поворотные столы расточных станков и т.д.) — круговое движение. В некоторых случаях (обрабатывающие центры, станки для обработки сложных поверхностей) система приводов подачи должна обеспечивать и прямолинейные, и круговые перемещения. В редких случаях (станки строгальные, некоторые шлифовальные) движение подачи носит прерывистый (периодический) характер. С помощью привода подачи могут осуществляться также установочные и делительные перемещения рабочих органов.

В качестве источника движения в приводах подач могут быть как отдельные электродвигатели, асинхронные, регулируемые ступенчато, и нерегулируемые, и постоянного тока, регулируемые бесступенчато, так и вращающиеся валы других механизмов станков, чаще всего ходовые винты. В приводе подач широко применяются гидравлические двигатели.

Для ступенчатого регулирования в приводе подач применяют механизмы:

- гитары сменных колес (рис.1), - конус Нортона (рис.2), - обратный конус с вытяжной шпонкой (рис.3), - передвижные блоки колес, - зубчатые передачи, переключаемые муфтами.

Гитары сменных колес в приводах подач чаще применяются двупарные (рис.1), при этом оси колес а и d фиксированы, а ось блока колес b и c может изменять свое положение.

Она размещается в пазу рычага 1, обеспечивая зацепление колес c и d. Для зацепления колес a и b рычаг 1 поворачивается вокруг оси вала III и фиксируется в другом пазу. При подборе чисел зубьев сменных колес руководствуются условием зацепляемости:

При наличии стандартных наборов сменных колес такой способ регулирования обеспечивает практически любое потребное значение передаточного отношения гитары ix. В этом заключается основное достоинство двухпарной гитары сменных колес.

а	б
Рисунок 1. Двупарная гитара сменных зубчатых колес.

К недостаткам можно отнести длительность настройки и пониженную жесткость, вызванную наличием подвижных стыков. Наиболее широко этот механизм применяется в приводе подач токарных и зубообрабатывающих станков.

Рисунок 2. Регулирование с помощью конуса Нортона.

Регулирование при помощи конуса Нортона (рис.2) чаще всего встречается в коробках подач токарных станков. При повороте каретки по часовой стрелке колес z7 выходит из зацепления с колесом z1. Перемещая каретку 1 вдоль вала II, можно установить колесо z7 против любого колеса конуса, а, повернув каретку 1 против часовой стрелки, зацепить с ним колесо z7.

Рисунок 3. Регулирование подачи с помощью обратного конуса и вытяжной шпонкой.

В обратном конусе с вытяжной шпонкой (рис.3) колеса соединены z1, z2, z3 с валом I. Колеса z4, z5, z6 сидят на валу II свободно. Шпонка 1 размещается в пазу вала II, постоянно поджимается пружиной 2 и связана шарниром 3 с рукояткой 4, за которую ее можно перемещать вдоль вала II, вводя последовательно в шпоночные пазы колес z4, z5, z6, обеспечивая, передачу крутящего момента соответствующей парой колес. Наиболее широкое применение этот механизм нашел в коробках подач сверлильных станков.

Бесступенчатое регулирование в приводе подач осуществляется теми же устройствами, что и в приводе главного движения, однако наиболее широко используются электродвигатели постоянного тока и гидравлический привод. В современных станках все большее распространение получает привод подач, управляемый автоматически по разработанной заранее программе.

Привод подачи, являясь одной из важнейших подсистем станка, должен отвечать целому комплексу требований:

· Обеспечение требуемых скоростей перемещения рабочего органа.

· Обеспечение необходимого числа ступеней рабочих подач. Для большинства типов универсальных станков с ручным управлением подачи регулируются ступенчато, в соответствии со стандартными геометрическими рядами. В токарно-винторезных станках, учитывая необходимость получения стандартных шагов резьбы, ряд подач — приблизительно арифметический. В станках с ЧПУ применяется бесступенчатое регулирование подачи.

· Обеспечение необходимой тяговой силы в приводе для перемещения рабочего органа.

· Высокая жесткость привода, что во многом определяет точность перемещения и установки рабочего органа, его динамическое качество.

· Для обеспечения точных расчетных перемещений в станках с ЧПУ и в зуборезных при сложных движениях формообразования требуется высокая кинематическая точность привода, что обеспечивается точностью изготовления и установки соответствующих механических элементов (зубчатых передач, валов и т.д.). В высокоточных станках для компенсации кинематических погрешностей применяются корректирующие устройства.

· Минимальные и постоянные силы и моменты трения в приводе.

· Высокая надежность привода. · Простота изготовления, сборки и обслуживания привода.