Конструирование специальной оснастки для обработки винтовых поверхностей с переменным прогрессирующим шагом | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Ведерников Ю. А., Емельянов Д. В., Баянов Д. И. Конструирование специальной оснастки для обработки винтовых поверхностей с переменным прогрессирующим шагом // Молодой ученый. — 2015. — №12.1. — С. 13-15. — URL https://moluch.ru/archive/92/17766/ (дата обращения: 14.12.2018).

В настоящее время возникает необходимость получения различных винтовых поверхностей переменного прогрессирующего шага. Примерами могут служить сверла с переменным шагом стружечной канавки, шнеки для экструдеров, используемых в химической промышленности при изготовлении пластмасс. Специальные винты с переменным шагом применяются в ряде отраслей с целью перемещения определенной массы с последующим ее уплотнением в процессе перемещения и приданием ей требуемой формы, например, в резиновой промышленности (кабели, шланги, оболочки), в пищевой промышленности (макароны), в промышленности пластических масс. Основным устройством, удовлетворяющим этому требованию, является конвейер (шнек) с переменным шагом, обеспечивающий уплотнение материала в осевом направлении.

Существуют методы обработки таких поверхностей, в основе которых лежит модернизация токарных универсальных станков и станков с числовым программным управлением, основанные на принципе постоянного непрерывного увеличения шага. С помощью дифференциального конического механизма настраивается основной шаг от механизма настройки, а добавочное переменное движение задается кулачком, построенным по логарифмической спирали.

Вращение кулачка задается гитарой сменных зубчатых колес. В другом методе модернизации токарного станка с помощью дифференциального конического механизма через гитару сменных зубчатых колес производится настройка на основной (опорный) шаг, а для создания дополнительного движения используется шаговый электродвигатель. Настройка шагового двигателя обеспечивается электронной схемой.

Обработку винтовой канавки переменного прогрессирующего шага с сохранением требуемых геометрических параметров канавки удобнее вести на модернизированном вертикально-фрезерном станке 6Р13, оснащенным делительным механизмом, оригинальным поворотным приспособлением для поворота фрезы и электронным блоком управления. Проект модернизации представлен ниже.

Делительное устройство устанавливается на стол вертикально-фрезерного станка, и с помощью гитары сменных зубчатых колес настраивается на величину опорного шага . На приводе делительной головки устанавливается датчик резьбонарезания, который посылает электрические импульсы на блок управления в соответствии с углом поворота приводного вала. Эти импульсы преобразуются в напряжение при помощи цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Затем напряжение преобразовывается в частоту при помощи управляемого генератора частоты (УГЧ). Далее полученную частоту подают на делитель, который уменьшает в целое число раз подводимую к нему частоту. Частота от делителя подается на электронный коммутатор, который управляет шаговым двигателем, который на другой вход делительного механизма подает дополнительное движение, обеспечивающее заданное приращение шага , которое регулируется с помощью делителя. В этом случае текущий шаг будет подчиняться закону:

,

где  – угол поворота приводного вала, °;

        – опорный шаг, мм;

        – коэффициенты.

Для сохранения формы и геометрических размеров обрабатываемой винтовой канавки, как упоминалось выше, необходимо осуществить поворот фрезы на определенный угол согласно изменения шага. Угол установки фрезы в данном случаев зависимости от непрерывного роста шага винтовой линии будет изменяться по закону:

,

где  – делительный диаметр обрабатываемой канавки, мм;

        – текущий шаг обрабатываемой канавки, мм.

Поворот осуществляется с помощью поворотного приспособления, конструкция которого приведена ниже:

Корпус приспособления, несущий на себе редуктор и шаговый электродвигатель, закрепляется на поворотной головке станка. В шпиндель станка устанавливается специальная оправка. На корпусе закрепляется поворотная шайба, несущая в себе механизм для удержания фрезы – оправку – и механизм передачи вращения от шпинделя на фрезу. Фреза крепится на оправку, которая с противоположной стороны закрывается крышкой. Согласно управляющей программы с электронного блока поступают импульсы, приводя в действие шаговый двигатель, через редуктор, соединенный с поворотной шайбой, тем самым обеспечивая поворот фрезы на нужный угол.

Данным методом можно обрабатывать винтовые поверхности с сохранением заданного профиля канавки. Имеет интерес для производства инструмента в частности сверл и разверток с переменным прогрессирующим винтовым шагом.

 

Литература:

1.         Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. – Машиностроение, 2006. Т.1. C.350-414.

2.         Кузнецов Ю.И. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник.- М.: Машиностроение, 1983. – 359 с. С.340-348

3.         П.Ф. Дунаев Конструирование узлов и деталей машин. Учебное пособие для студ. техн. спец. вузов/ П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов.  8-е изд. перераб и доп. –М. : Издательский центр «Академия»,  2004. C. 45-54.

Основные термины (генерируются автоматически): шаговый двигатель, поворот фрезы, дифференциальный конический механизм, дополнительное движение, опорный шаг, переменный прогрессирующий шаг, поворотная шайба, приводной вал, шаговый электродвигатель, угол поворота, обрабатываемая канавка, текущий шаг, шаг, помощь.


Похожие статьи

Механизм перемещения материала при равномерном...

В универсальных машинах шаг строчки регулируется в пределах 1–5 мм.

Для таких материалов используют дифференциальный механизм с двумя рейками при стачивании без посадки.

Формообразование осевого инструмента с переменным углом...

Переменный шаг винтовой линии Н с переменным углом наклона винтовой линии ω запишется системой уравнений.

Рис. 2. Компьютерная модель сверла с переменным шагом винтовой канавки.

Эффективные станки для обработки композитных материалов от...

Он приводится в движение с помощью закрепленных на двадцатигранной раме (рис. 1b) стоек (рис. 1а).

При этом также есть функция поворота шпинделя по осям А и В. Дополнительно

Конструкция центра также включает поворотный стол, диаметр которого составляет 5 метров.

Обоснование выбора гидравлического привода для стенда...

Угол поворота выходного вала, град. ±50.

По принятым условиям угол поворота выходного вала 100 град., следовательно, шестерня привода должна совершить 0,27 оборота.

Эти силы могут быть созданы путем колебаний опорной поворотной площадки стенда вокруг ее...

Управление шаговым двигателем с помощью NI MyRIO

Ключевые слова: шаговый двигатель, контроллер NIMyRIO, виртуальный прибор.

Кнопки «Вперед», «Назад» — позволяют осуществить режим шага вала на заданный шаг который устанавливается бегунком «ШАГ».

Математическое моделирование электропривода на базе...

Шаговый двигатель управляется сигналами STEP и DIR, поступающими из блока Signal Builder (рис. 2). Сигнал STEP регулирует угловые перемещения шагового двигателя: при единичном сигнале происходит ступенчатый сдвиг (шаг)

Угол поворота на валу шагового двигателя.

Анализ условий устойчивости стационарного движения редуктора

Уравнения связей с учетом поперечной деформации и поворота оси площадки контакта

ведущим колесом реализация программных движений с помощью сил реакций условных

систему обыкновенных дифференциальных уравнений относительно переменных θ, θ1, ω1,x...

Система автоматического управления углом поворота нагрузки

Управляемая величина — угол поворота нагрузки.

Опорный (задающий) сигнал формируется с помощью задающего потенциометра Д2.

Двигатель через редуктор вращает нагрузку (Н), обеспечивая поворот нагрузки на угол .

Кинематическое исследование гибкого планетарного механизма...

Подставляя в уравнение (1) различные числовые значения с шагом , с шагом и угла поворота водила с интервалом , и используя прикладные пакеты AutoCAD, можно получить график кривых эпи-гипоциклоидальных траекторий движения точки сателлита.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Механизм перемещения материала при равномерном...

В универсальных машинах шаг строчки регулируется в пределах 1–5 мм.

Для таких материалов используют дифференциальный механизм с двумя рейками при стачивании без посадки.

Формообразование осевого инструмента с переменным углом...

Переменный шаг винтовой линии Н с переменным углом наклона винтовой линии ω запишется системой уравнений.

Рис. 2. Компьютерная модель сверла с переменным шагом винтовой канавки.

Эффективные станки для обработки композитных материалов от...

Он приводится в движение с помощью закрепленных на двадцатигранной раме (рис. 1b) стоек (рис. 1а).

При этом также есть функция поворота шпинделя по осям А и В. Дополнительно

Конструкция центра также включает поворотный стол, диаметр которого составляет 5 метров.

Обоснование выбора гидравлического привода для стенда...

Угол поворота выходного вала, град. ±50.

По принятым условиям угол поворота выходного вала 100 град., следовательно, шестерня привода должна совершить 0,27 оборота.

Эти силы могут быть созданы путем колебаний опорной поворотной площадки стенда вокруг ее...

Управление шаговым двигателем с помощью NI MyRIO

Ключевые слова: шаговый двигатель, контроллер NIMyRIO, виртуальный прибор.

Кнопки «Вперед», «Назад» — позволяют осуществить режим шага вала на заданный шаг который устанавливается бегунком «ШАГ».

Математическое моделирование электропривода на базе...

Шаговый двигатель управляется сигналами STEP и DIR, поступающими из блока Signal Builder (рис. 2). Сигнал STEP регулирует угловые перемещения шагового двигателя: при единичном сигнале происходит ступенчатый сдвиг (шаг)

Угол поворота на валу шагового двигателя.

Анализ условий устойчивости стационарного движения редуктора

Уравнения связей с учетом поперечной деформации и поворота оси площадки контакта

ведущим колесом реализация программных движений с помощью сил реакций условных

систему обыкновенных дифференциальных уравнений относительно переменных θ, θ1, ω1,x...

Система автоматического управления углом поворота нагрузки

Управляемая величина — угол поворота нагрузки.

Опорный (задающий) сигнал формируется с помощью задающего потенциометра Д2.

Двигатель через редуктор вращает нагрузку (Н), обеспечивая поворот нагрузки на угол .

Кинематическое исследование гибкого планетарного механизма...

Подставляя в уравнение (1) различные числовые значения с шагом , с шагом и угла поворота водила с интервалом , и используя прикладные пакеты AutoCAD, можно получить график кривых эпи-гипоциклоидальных траекторий движения точки сателлита.

Задать вопрос