- EE -

1) Omówić układ funkcjonalny, konstrukcyjny i kinematyczny obrabiarek

- W układzie funkcjonalnym można wyróżnić trzy wejścia i dwa wyjścia:

a) wejście informacyjne, którym wprowadza się do układu sterowania obrabiarki informacje zawarte w obmyślanym przez człowieka programie obróbki.

b) Wejście materiałowe, doprowadza się nim do obrabiarki materiały, z których powstają w procesie

obróbki przedmioty obrabiane.

c) Wejście energetyczne, którym dopływa do obrabiarki energia wykorzystywana do jej napędu i

sterowania oraz dwa wyjścia.

d) Wyjście efektywne, którym odprowadza się z obrabiarki przedmioty obrobione.

e) Wyjście odpadowe, którym odprowadza się z obrabiarki odpady materiałowe.

- Układ konstrukcyjny obrabiarki tworzą podstawowe zespoły rozpatrywane z punktu widzenia ich wzajemnego rozmieszczenia i współdziałania. Spośród wielu czynników wywierających istotny wpływ na układ konstrukcyjny obrabiarki najważniejszymi są:

a) rozdział ruchów podstawowych między przedmiot obrabiany i narzędzie

b) przemieszczenia zespołów roboczych obrabiarki (osiowe i przestrzenne).

c) położenie osi obrotu wrzeciona lub toru ruchu głównego prostoliniowego w stosunku do podstawy. Rozróżnia się obrabiarki poziome, pionowe i skośne.

d) Obciążenie i sztywnośc układu OUPN(układy łożowe, stojakowe, wspornikowe,wysięgowe ramowe i bramowe).

e) Czynniki technologiczne. W oparciu o zunifikowane zespoły buduje się np. rodzinę wiertarek

w odmianei podstawowej, uproszczonej, zautomatyzowanej, z automatyczną zmianą narzędzi, itd.

- Układ kinematyczny - wyodrębniony funkcjonalny zbiór mechanizmów służących do nadania wymaganych ruchów elementom i zespołom roboczym obrabiarki. Schemat kinematyczny obejmuje wszystkie najważniejsze mechanizmy układu kinematycznego obrabiarki, przedstawione umownymi symbolami graficznymi w rozwinięciu na płaszczyźnie rysunku.

2) Stopniowanie i normalizacja prędkości ruchów obrotowych i posuwowych w obrabiarkach. Wady i

zalety stopniowania arytmetycznego i geometrycznego

a) Stopniowanie prędkości wg ciągu geometrycznego - stosowane dla wszystkich zakresów prędkości obrotowych. Prędkości obrotowe w całym zakresie prędkości obrotowych są rozłożone równomiernie, spadek prędkości jest stały w całym zakresie. Spadek prędkości jest miarą wykorzystania obrabiarki. Wszystkie prędkości ruchów głównych są stopniowane wg ciągu geometrycznego Renorda $\varphi = \sqrt[n]{10}$

b) Stopniowanie wg ciągu arytmetycznego.

n2-n1=r

n2=n1+r

n3=n2+r=n1+2r

nk=n1+(k-1)r0

3) Skrzynki przekładniowe - podział, budowa, schematy przykładni elementarnych wchodzących w ich

skład (dwójki, trójki i czwórki przesuwne)

- Skrzynki prędkości: znajdują się w mechanizmie napędowym ruchu głównego, zbudowane z przekładni zębatych. Przekładnie skrzynek mogą być stałe (nieprzełączane) lub przełączalne.

a) Skrzynki stopniowe – najczęściej stosowane, za pomocą przekładni przełączalnych zapewniają uzyskanie szeregu różnych prędkości obrotowych wału wyjściowego.

b) Skrzynki bezstopniowe – na wale wyjściowym otrzymuje się bezstopniową zmianę prędkości obrotowej w zakresie od n_min do n_max

- Przekładnie posuwów: oprócz przekładni zębatych, stosuje się przekładnie z odchylonym wpustem, przekładnie zygzakowe, przekładnie Nortona

4) Narysować schematy: przekładni elementarnej dwustopniowej z kołami przesuwnymi i trzy

stopniowej sprzęgłowej

5) Narysować i omówić przeznaczenie przekładni odboczkowej (2 lub 3 stopniowej) w tokarce

Uniwersalnej

Najczęściej redukujące o dwóch lub trzech przełożeniach charakteryzują się tym że wejście i wyjście jest na jednym wale stosowane są na przekładnie najbliższe wrzeciona do rozszerzenia zakresu prędkości ruchów głównych i posuwowych.

6) Schemat strukturalny łańcucha kinematycznego posuwu gwintowego tokarki, omówić przeznaczenie poszczególnych przekładni funkcjonalnych wchodzących w jego skład

a) Skrzynka gwintowa: umożliwia uzyskanie wybranego skoku gwintów dzięki przekładni Nortona

b) Przekładnia odwracająca: pozwala na zmianę przeniesienia napędu z jednego na drugi lub odwrotnie. Przekładnia ta może spełniać role przekładni zmiany jednostek dla gwintów jednostek.

c) Przekładnia zwielokratniająca: jest stosowana do zwiększania zakresu skoku uzyskiwanych z przekładni podstawowej. Składa się z dwóch dwójek przesuwnych z których z których uzyskuje

się przełożenie 1:1, 1:2, 1:4, 1:8

d) Przekładnia odboczka: znajduje się we wrzecienniku i pozwala na uzyskiwanie przełożeń 1:1, 1:8 co z przełożeniem zwielokratniającym pozwala na uzyskanie przełożeń 8/1, 4/1, 2/1, 1/1, ½, ¼ , 1/8

e) Przekładnia gitarowa: mechanizm o wymiennych kołach zębatych i służy do zmiany przełożenia w łańcuchach kinematycznych. Przekładnie te służą też jako tzw. zmiany jednostek np. jako mnożnik dla uzyskania wartości π/2

f) Nawrotnica: mechanizm do zmiany kierunku ruchu napędowego zespołu roboczego tzn. do zmiany kierunku ruchu suportu przy toczeniu gwintów prawych i lewych jak również przy kilku przejściach.

7) Mechanizmy ruchów głównych prostoliniowych (korbowe i jarzmowe) schematy, cechy charakterystyczne, przykłady zastosowania.
Mechanizmy korbowe i jarzmowe zapewniają uzyskanie prostoliniowych ruchów o niezbyt dużych skokach i z tego względu są stosowane często w dłutownicach, przecinarkach oraz strugarkach poprzecznych

8) Schemat kinematyczny wybranego mechanizmu sumującego. Wyprowadzić wzór na obroty

wyjściowe w funkcji obrotów wejściowych

$n_{C} = 2n_{A}\text{\ oraz\ }i_{A - C} = \frac{n_{C}}{n_{A}\ } = \frac{2n_{A}\ }{n_{A}\ } = 2$

n_C = 2n_A ∓ n_B

9) Narysować (schemat) dowolnej przekładni bezstopniowej i wskazać jej zastosowanie w budowie obrabiarek skrawających do metali

Stosowana w wiertarkach służy do przenoszenia momentu obrotowego z silnika na wrzeciono, zaletą jest zwięzłość obudowy łatwy montaż i względnie duży zakres regulacji prędkości obrotowej, wadą jest przenoszenie małych mocy, możliwość poślizgu

10) Narysować przykład zastosowania podzielnicy uniwersalnej do podziału różnicowego i określić kiedy układ znajduje zastosowanie.

Gdy w komplecie okręgów podziałowych nie ma liczb y otworów odpowiadającej mianownikowi ułamka wówczas posługujemy się tzw. Podziałem różnicowym . Gd y liczba podziału jest liczbą pierwszą >50 , podział zwykle jest niemożliwy ze względu na brak tarczy podziałowych o odpowiedniej liczbie otworów wówczas należy zastosować podział różnicowy .

11) Narysować przykład zastosowania podzielnicy uniwersalnej do frezowania powierzchni walcowej rowka śrubowego o skoku H mm (równanie łańcucha , wzór na dobór kół przekładni gitarowej).

Równanie łańcucha kinematycznego

$$H\left\lbrack \text{mm} \right\rbrack*\frac{1}{h_{p}}\left\lbrack \frac{\text{obr}}{\min} \right\rbrack*i_{H}*\frac{1}{1}*\frac{1}{1}*\frac{1}{1}*\frac{1}{40} = 1\lbrack obr\rbrack$$

H − skok nacinanego rowka srubowego  

h_p − skok sruby pociagowej stolu frezarki 

i_H − przelozenie przekladni gitarowej

Wzór na dobór kół przekładni gitarowej:

$$i_{H} = \frac{z_{1}}{z_{2}}*\frac{z_{3}}{z_{4}} = \frac{40}{H}*h_{p}$$

Schemat ukł. Kształtowania podczas frezowania rowków śrubowych:

12) Dokonać podziału obwodu na 57 części używając podziału sprzężonego , opisać na czym praktycznie polega wykonywanie tego podziału.

$$n_{k} = \frac{40}{z}$$

$$n_{k} = \frac{40}{57} = \frac{19 + 21}{19*3} = \frac{19}{19*3} + \frac{21}{19*3} = \frac{1}{3} + \frac{7}{19} = \frac{6}{18} + \frac{7}{19}$$

Stąd dla dzielenia zastosujemy tarcze 1 posiadającą szeregi o 18 i 19 otworach .Podczas dzielenia najpierw obracamy korbką (przy zaryglowanej tarczy)o 6 otworów w szeregu 18 , a następnie odryglujemy tarczę i obracamy nią wraz z korbką względem korpusu o 7 otworów w szeregu o 19 otworów.