Это необходимо для уменьшения ошибки отклонения от идеальной скорости.

Не у всех последовательностей расположения частот вращения имеется такое положительное качество, но оно присутствует, если обороты подчиняются закону геометрической прогрессии со знаменателем

, n_min=n₁, n_max=n_min и т.д.

Формула отражает связь между диапазоном регулирования частот вращения, знаменателем прогрессии и количеством частот вращения z.

 

При выборе знаменателя ряда и числа ступеней скорости шпинделя z необходимо учитывать следующее.

1. Значения знаменателей ряда нормализованы.

1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58; 1,78; 2.

 

Это сделано для того, чтобы можно было нормализовать ряды частот враще­ния (числа двойных ходов) и подач, а также и другие параметры станков (основные размеры, мощности и др.)- Нормализация рядов частот вращения и других параметров станков упрощает и облегчает кинематический расчет и проектирование станка в целом, приводит к большим удобствам при эксплуатации станков (модернизации, нормировании станочных работ, подготовке производства и др.), а также позволяет проводить широкую унификацию деталей и узлов станков.

Значения знаменателя ряда j определены на основании следующих соображений:

а) ГОСТ 8032—56 устанавливает, что предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел должны представлять собой десятичные ряды геометрической прогрессии со знаменателями

где Е₁ = 5; 10; 20; 40; этим значениям соответствуют (табл. 7) знаменатели ф = 1,58; 1,26; 1,12; 1,06;

б) в приводе станков применяются многоскоростные электродвигатели, у которых частоты вращения изменяются при переключении полюсов в два раза (например, п_синхр = 750/1500 или 750/1500/3000 об/мин); для того чтобы частоты вращения (числа двойных ходов) и величины подач, получаемые при переключении полюсов электродвигателя, были членами геометрического ряда, необходимо, чтобы знаменатель ряда

где Е₂ — целое число.

Таким образом, знаменатели рядов j должны одновремено удовлетворять двум условиям:

откуда следует, что 10Е₂»3Е₁ Поскольку Е₂ — целое число, то знаменатели j = 1,58, 1,78, не могут быть использованы в приводе с многоскоростным электродвигателем.

2. Отраслевой стандарт ОСТ2 HI 1-1—72 рекомендует применять в основном знаменатели ряда ф = 1,26; 1,41; 1,58.

3. При проектировании станков средних размеров в большинстве случаев принимают значения знаменателя ряда ф = 1,26 или ф = 1,41,.

4. Если в цепи привода предусмотрены сменные зубчатые колеса, то можно принимать значение знаменателя ряда ф = 1,06; 1,12 и 1,26. Это относится в основном к станкам для массового и серийного производства, когда станок настраивается редко.

5. В станках с большими диаметрами обрабатываемых деталей необходимо применять меньшие значения знаменателя ряда (1,06; 1,12 и 1,26), а в станках с малыми диаметрами обрабатываемых деталей — большие (1,58 и 1,78)-.

6. В приводе можно применять и два значения знаменателя ряда частот вращения. В средней части диапазона, используемой наиболее часто, принимают меньшие значения ф, а для крайних участков — большие значения. Такой привод, не ухудшая существенно эксплуатационных качеств станка с меньшим ф, проще по конструкции и менее трудоемок в изготовлении.

7. Для геометрического ряда с рекомендованным значением знаменателем ряда j число скоростей определяют:

,

Пользуясь нормалью H II-I-72, определяем стандартный ряд регулирования частоты вращения шпинделя станка, начиная с большего числа об/мин [Тарзиманов, Проектирование металлорежущих станков, прил 1., стр. 272-273].

Желательно, чтобы число ступеней частот вращения было произведением множителей 2 и 3 (две или три передачи между двумя валами), т.е. чтобы z=2^a*3^b где a и b — целые числа. Этому условию соответствуют значения z = 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 16, 18, 24, 27, 32, 36. В станках наиболее часто применяют значения z = 3, 4, 6, 8, 12, 18, 24.

8. Значение z не должно быть слишком большим числом, так как это усложнит конструкцию коробки скоростей, но в то же время она должна иметь достаточное число ступеней скорости, приближаясь по возможности к бесступенчатому приводу.

9. В целях упрощения конструкции коробки скоростей можно применять многоскоростной электродвигатель, однако это не всегда целесообразно.

10. Число ступеней скорости z и знаменатель ф зависят от степени специализации станка (универсальный, специализированный, специальный). Коробки скоростей универсальных станков должны иметь большее число ступеней скорости и меньшее значение знаменателя Ф, так как они предназначаются для обра­ботки многих деталей и для выполнения различных работ. Коробка скоростей специального станка может иметь небольшое число ступеней скорости, так как эти станки создаются для обработки определенных деталей или же для выполнения отдельных операций

 

После разработки кинематической схемы и определения чисел зубьев колес пишется столько уравнений частот вращения, сколько число Z. По этим уравнениям определяют практические или действительные частоты вращения. Для каждой частоты вращения определяется отклонение от теоретической частоты. Допускаемое отклонение определяется по формуле %- если отклонение больше, то следует производить пересчет чисел зубьев зубчатых колес.

Определение основных технических характеристик в цепи главного поступательного движения.

Возвратно-поступательное главное движение имеют продольно-строгальные, поперечно-строгальные, долбежные, протяжные, зубодолбежные и зубостро-гальные станки. В зависимости от типа механизмов, применяемых для преобразования вращательного движения в поступательное, их можно подразделить на: станки с приводом от зубчатого колеса и рейки, червяка и рейки или ходового винта и гайки; станки с кулисно-шатунным или кулисным приводом; станки с гидравлическим приводом.

Для станков с приводом от зубчатого колеса и рейки, червяка и рейки, ходового винта и гайки или гидравлическим характерно постоянство (исключая период реверса) скоростей рабочего и холостого ходов исполнительных органов. Скорость холостого хода у_о обычно больше скорости рабочего хода v (скорости резания).

Предельные значения чисел двойных ходов в минуту определяются по формулам:

Максимальная длина хода стола (салазок, ползуна; регламентируется соответствующими ГОСТами или определяется по габаритным размерам обрабатываемых заготовок.

Кулисный и кривошипно-шатунный приводы не обеспечивают постоянства скорости движения исполнительного органа как во время рабочего, так и холостого ходов. по этому их применение ограничено.