NAPĘD (zespołu) maszyny technologicznej to silnik i (ewentualnie) mechanizm przeniesienia ruchu na organ wykonawczy (wrzeciono, stół itp.)

Ruchy podstawowe są to ruchy wykonywane przez elementy i zespoły robocze (wrzeciona, suwaki, stoły, suporty) wraz z narzędziem lub przedmiotem obrabianym, niezbędne do przeprowadzenia obróbki.

Ruch główny - decyduje o prędkości skrawania.

Ruch posuwowy - jest niezbędny do usunięcia warstwy skrawanej z całej powierzchni obrabianej. Ruch posuwowy może być ciągły lub przerywany.

Ruchy podstawowe, podczas których odbywa się skrawanie, nazywa się ruchami roboczymi, jeśli jednak nie towarzyszy im skrawanie, noszą nazwę ruchów jałowych (np. dobieg i wybieg wiertła, jałowe przejścia frezu przy frezowaniu powierzchni przerywanej itp.).

Silniki wraz z mechanizmami przeniesienia ruchu głównego i posuwowego noszą nazwę napędu głównego lub napędu posuwowego. Moc napędu posuwowego jest względnie mała - zazwyczaj 5-12% mocy napędu głównego.

Charakterystyka napędu głównego obrabiarki to wykres mocy lub momentu obrotowego w funkcji prędkości (np. obrotowej).

Sposoby przystosowania charakterystyki mechanicznej napędu głównego do charakterystyki silnika:

a) przez dobór znacznie większego silnika oraz

b) przez zastosowanie kilkubiegowego reduktora

SILNIKI:synchroniczne, asynchroniczne,prądu przemiennego, stałego, z komutacją, z falownikiem, przetwornikiem.
Silnik indukcyjny trójfazowy (asynchroniczne): Na skutek przecinania prętów klatki wirnika przez wirujące pole magnetyczne na pręty te działają siły, a na wirnik działa moment obrotowy. Poniżej przedstawiono schemat powstawania wirującego pola magnetycznego w silniku trójfazowym.

Synchroniczna prędkość obrotowa: n_s = (60*f)/p [obr/min]

f -częst.prądu, p -liczba par biegunów

Poślizg s = (n_s-n)/n_s*100% n- prędkość na wałku

Charakterystyka mechaniczna i elektryczna silnika.

Falowniki służą głównie do regulacji prędkości obrotowej silników elektrycznych prądu przemiennego. Sterowanie prędkością obrotową poprzez falowonik wymaga stosowania układu sprzężenia zwrotnego, aby dostosować moment obrotowy (poślizg) do obciążenia.

Elektrowrzeciona-jest to silniki indukcyjne którego wirnik jest wrzecionem obrabiarki, więc charakterystyka mechaniczna elektrowrzeciona jest taka, jak silnika indukcyjnego o regulowanej prędkości obrotowej. Utrzymanie stałej temp. wrzeciennika jest istotne ze względu na dokładność zespołu. Chłodzenie powietrzem, cieczą.

Silniki liniowe (synchroniczne): na podstawie silnika liniowego zbudowana silniki pierścieniowe, obrotowe. Taki silnik (synchroniczny) zintegrowany z układem pomiaru kąta stwarza możliwość bardzo dokładnego pozycjonowania obrotowego.

Powyżej pokazano przykład silnika pierścieniowego oraz jego charakterystykę mechaniczną. Symbolem T oznaczono moment obrotowy, p-maksymalny(chwilowy), c-ciągły przy dopuszczalnej temperaturze uzwojeń określonej liczbą 80, lub 130[°C] z niewymuszonym,albo z-wymuszonym chłodzeniem.

TOKARKI średnice toczena (15,16,20,25,30,35,40,50,63).

Oznacz. T(tokarka) K(kłowa) u(uniwersalna) n(numeryczna) - 15-63(średnica).

Ruch główny wykonuje przedmiot zamocowany na wrzecionie, a ruch posuwowy - narzędzie osadzone w imaku na suporcie. Schemat blokowy i suport tokarki

Schemat strukturalny uniwersalnej tokarki kłowej

Przekładnia Nortona jako przykład przekładni podstawowej. Kierunek przekazywania napędu: M - gwinty metryczne i modułowe, C - gwinty calowe i DP (diametral pitch).

Przekładnia zwielokratniająca jest najczęściej 3-stopniową przekładnią o ilorazie ciągu przełożeń φ = 2.

z1 / z2 = ½ z3 / z4 = 1 z5 / z6 = 2

Funkcje przekładni pasowej: zmiana przełożenia na większe lub mniejsze.

Tokarki uniwersalne kłowe i uchwytowe. Przez suport przechodzą dwie rury…jedna z rowkiem wpustowym, druga nagwintowana-śruba. Po tym poznajemy tokarkę uniwersalna!!

Tokarki uniwersalne z ukośnym łożem, umożliwia swobodny spływ wiórów frezarka

FREZARKI F(frezarka) YFV(vertical), XFH(horizontal) - (16,20,25,32,40,50,63) m,n L(łożowe)

Ruch główny wykonuje narzędzie osadzone we wrzecionie, a ruch posuwowy - przedmiot obrabiany umieszczony na stole frezarki.

Frezarka wspornikowa. Napęd główny i posuwowy we frezarkach są niezależne, zatem jest tu nastawiana prędkość posuwu w [mm/min]. Posuw roboczy może być włączany alternatywnie na każdą z trzech osi: X, Y i Z, natomiast przesuwy szybkie (nastawcze) mogą być włączane jednocześnie na parę osi.

Stół krzyżowy wraz z zespołem posuwowym nazywa się wspornikiem. Frezarki wspornikowe mają zazwyczaj dwa wrzeciona: poziome, łożyskowane w korpusie głównym i niezależne pionowe (skrętne) z napędem w belce.

Głowica skrętna z dwiema obrotnicami pod kątem 45° pozwala na uzyskanie każdego położenia osi wrzeciona w przestrzeni. Wrzeciennik z własnym napędem i jedną obrotnicą umieszczoną na belce frezarki.

Frezarki wspornikowe pozioma pionowa

Frezarki bezwspornikowe mają sztywniejszą budowę od wspornikowych, ale zakres zabiegów jest ograniczony - jest mniejsza możliwość względnego ustawiania przedmiotu i wrzeciona.

.

Frezarki wzdłużne: Charakterystyka: -prześwit między stojakami: 1250÷4500 mm, -długość robocza stołu: 6000÷24000 mm, - maksymalne obciążenie stołu: 4÷30 t/m

Założenie budowy modułowej pozwoliło na zbudowanie z podobnych zespołów frezarki wzdłużnej jednostojakowej oraz bramowej.

Frezarki narzędziowe mają bardzo duże możliwości ustawienia przedmiotu obrabianego względem wrzeciona. Frezarki narzędziowe są typowymi obrabiarkami do produkcji jednostkowej, lub małoseryjnej. Stożek

Schemat frezarki:

WRH - wrzeciennik poziomy, WRV - wrzeciennik pionowy, WRW - wrzeciono wysuwne, SNH - sanie poziome,

SNV - sanie pionowe, OBR - obrotnice (opcjonalnie).

Końcówki wrzecion frezarskich: to „stożek amerykański”, czyli stożek o zbieżności 7:24. Ta zbieżność jest w pobliżu granicy samohamowności stożka dla części stalowych.

SZLIFIERKI Szlifowanie jest usuwaniem naddatku materiału za pomocą ściernicy, mającej ziarna ścierne połączone spoiwem.

Charakterystyka szlifowania:

-nieokreślona geometria ostrzy ziaren ściernych,
-samoostrzenie ściernicy przez wykruszanie stępionych ziaren, na skutek zwiększonych sił skrawania,

-ostrzenie ściernicy przez „obciąganie” (tj. wykruszanie ziaren obciągaczem - jest to kryształ diamentu wlutowany w oprawę lub krążki karborundowe,

-stosunkowo małe siły obwodowe skrawania przy dużych odporowych,

-względnie duża moc skrawania - silne wydzielanie się ciepła - wymagane obfite chłodzenie,

-wymagane są duże prędkości skrawania: od 25 ÷ 35 m/s dla spoiw ceramicznych, do 50 ÷ 80 m/s dla spoiw elastycznych (bakelit, guma, szelak, to spoiwa stosowane najwcześniej).

Kinematyka szlifowania

wałków kłowe obwodem ściernicy czołem ściernicy

Układ roboczy kłowej szlifierki do wałków:

WP - wrzeciennik przedmiotowy, WS - wrzeciennik ściernicy, WR - wrzeciono. Stół skrętny szlifierki uniwersalnej pozwala na szlifowanie stożków.

Zasada bezkłowego szlifowania wałków:

PO - przedmiot obrabiany, PT - podtrzymka, TR - tarcza (ściernica) robocza, TP - tarcza posuwowa, vt - prędkość obwodowa tarczy posuwowej, vp - prędkość posuwu

Bezkłowe szlifowanie wałków stosuje się w produkcji seryjnej -przykładem jest szlifowanie wałeczków do łożysk tocznych.

Szlifierki do otworów szlifowanie otworów jest najczęściej jednym z możliwych zabiegów na szlifierce uniwersalnej.

Mała średnica ściernicy i wymagana do szlifowania duża prędkość obwodowa stwarzają potrzebę dużych prędkości obrotowych wrzeciona narzędziowego.

Szlifierki do płaszczyzn. Szlifowanie płaszczyzn może odbywać się obwodem, lub czołem ściernicy.

obwodowej (po lewej) i czołowej (po prawej). RG - ruch główny, PO - ruch posuwowy, PW - posuw wzdłużny, PPW - posuw poprzeczny wrzeciennika.

Schemat urządzenia pneumatycznego do szlifowania bocznych powierzchni otworów wielowypustowych.

Koło zębate o zarysie ewolwentowym może zazębiać się z drugim takim kołem, albo z listwą zębatą (zębatką) - będącą (kinematycznie) kołem o nieskończonej liczbie zębów.

Zazębienie występuje tylko w granicach istnienia zarysów ewolwentowych, na odcinku przyporu. Iloraz długości odcinka przyporu i podziałki zasadniczej jest wskaźnikiem zaząbienia, większym od 1.

Przesunięcie zarysu - jeden ze składników korekcji uzębienia - daje konstruktorowi bardzo duże możliwości doboru cech geometrycznych i wytrzymałościowych przekładni zębatej.

Metody obróbki uzębień kół zębatych. Metoda kształtowa

Komplet frezów kształtowych zawiera 26, 15 lub 8 frezów. Mały komplet (8 frezów) istnieje tylko do modułów m ≤ 7 mm. Dobór frezów jest zależny od liczby zębów; dla zębów śrubowych zzast = z / cos3 β. delta - błąd

Schemat metody kształtowej nacinania uzębień:

RG - ruch główny, PO - posuw, PD - podział dyskretny

Metody obwiedniowe delta/z -błąd na skutek zużycia ostrza

Kształtowanie narzędziem zębatkowym zębów kół walcowych jest sposobem wykorzystanym przez firmy Maag i Sunderland.

Zaletą metody jest proste narzędzie, więc metoda jest chętnie stosowana do dużych modułów oraz do uzębień specjalnych.

Zasada kształtowania uzębień narzędziem zębatkowym: LT - linia toczna, OT - okrąg toczny, RG - ruch główny (liniowy), RT1 - pierwsza składowa ruchu odtaczania (obrót koła), RT2 - druga składowa ruchu odtaczania: - M - wg Maaga, - S - wg Sunderlanda. Podział odbywa się po każdym obrobieniu zęba (jednej podziałki)

Schemat kształtowania koła zębatego metodą o podziale ciągłym na frezarce obwiedniowej: RG - ruch główny, PO - posuw, RT1 i RT2 - składowe ruchu odtaczania

Dłutak Fellowsa, to narzędzie w postaci koła zębatego, w którym kąty przyłożenia uzyskano przez ciągłe przesunięcie zarysu. Schemat dłutowania zębów: RG - ruch główny, RT - obie składowe ruchu tocznego.

W przypadku dłutowania zębów śrubowych dłutak ma taki sam kąt pochylenia linii zębów jak nacinane koło, a ruch główny jest ruchem śrubowym.

W cyklu obróbki koła zębatego na dłutownicy Fellowsa wyróżnia się trzy zasadnicze fazy pracy: 1 wgłębianie się narzędzia w materiał obrabiany na niecałą głębokość wrębu (mniejszą o 0,2 mm od końcowej), 2 dłutowanie zgrubne podczas jednego obrotu obrabianego koła, 3 obróbka wykańczająca - po dosunięciu narzędzia o 0,2 mm, odbywająca się w czasie jednego obrotu koła zębatego.

Szlifowanie uzębień jest wykonywane z reguły po hartowaniu. Poniżej przedstawiono dwie obwiedniowe metody szlifowania.

Metoda firmy Maag szlifowania kół zębatych, Nieles

LT - linia toczna, KT - koło toczne, RT - ruch toczny (dwie składowe) - jest to ruch szybki, RG - ruch główny, PO - posuw - jest to ruch wolny, rb - promień zasadniczy, αw - obróbczo-toczny kąt przyporu

Metoda f-my Nieles szlifowania kół zębatych tarczą o zarysie trapezowym. Jednocześnie jest szlifowany tylko jeden bok zęba - luz między ściernicą a drugim bokiem jest naprzemienny.

---