Конструкции узлов полярной координаты

В настоящее время в машиностроении широко используются токарные многооперационные (многоцелевые, обрабатывающие центра) станки, предназначенные для комплексной обработки деталей типа фланец, крышки, маховики и т.д., для изготовления которых требуются не только токарные операции, но и операции, связанные со сверлением, фрезерованием различных поверхностей, расположенных на периферии детали. Такая концентрация операций позволяет резко сократить количество оборудования, увеличить производительность за счет сокращения транспортных операций и перестановки детали также позволяет повысить качество.

Одной из основных задач при создании токарных многоцелевых станков является обеспечение двух режимов обработки:

• обычного точения неподвижным инструментом (в этом случае шпиндель приводится во вращение от электродвигателя главного привода);

• периферийной обработки вращающимся инструментом (вне центровочных отверстий, шпоночных пазов, сложных поверхностей и пр.)

Во втором случае шпиндельные узлы вместе с соответствующим приводом образуют механизм полярной (круговой) координаты, которая в зависимости от условий обработки может иметь:

– непрерывное управление с дискретностью угловых перемещений шпинделя порядка 0.001°;

– при контурном фрезеровании поверхностей типа конусов, кулачков и других фасонных элементов;

– позиционное управление с дискретностью 1–2° – при сверлении, нарезании резьб, зенкеровании и развертывании нецентровых отверстий, цековке и др.

Узел полярной координаты должен обеспечить: высокую точность и отсутствие люфтов; высокую осевую, изгибную и пружинную жесткость; высокую надежность работы (при смене режимов обработки); высокий КПД, малые габариты; блочное исполнение.

Высокое качество привода полярной координаты может быть достигнуто за счет использования кинематических цепей повышенной точности и жесткости; применения передач с большим передаточным числом и высоким КПД (волновые передачи); применение в кинематической связи привода полярной координаты со шпинделем беззазорных пар; установки точного роторного датчика на выходном звене привода.