Структурный анализ базовых компоновок
Исходя из заданных движений инструмента относительно обрабатываемой детали, можно рассмотреть всю совокупность возможных базовых компоновок, пользуясь методом Ю.Д. Врагова. Если выбрать прямоугольную систему координат, ориентированную в неподвижном пространстве, то минимальное число подвижных узлов должно соответствовать числу заданных элементарных движений. Обозначим неподвижный узел символом О, а подвижные узлы символами X, Y, Z, если они перемещаются прямолинейно по соответствующим осям координат, и буквами А, В, С – вращательные движения относительно тех же осей. Последовательность расположения узлов станка, которая и определяет его базовую компоновку, тогда можно записать структурной формулой, в которой запись будет начинаться с узла, несущего заготовку, а кончаться узлом, несущим режущий инструмент. На рис. 4.3 приведены компоновки некоторых типов станков общего назначения и соответствующие этим компоновкам формулы условной записи [12].
а) б)
в) г)
Рис. 4.3. Типичные компоновки некоторых станков:
а – консольно-вертикально-фрезерного; б – токарного; в – зубодолбежного;
г – сверлильного агрегатного
Формализация компоновок в виде условной записи имеет то достоинство, что позволяет рассмотреть все возможное множество вариантов компоновок путем формальной перестановки символов в формуле.
Все возможные варианты компоновки могут быть сведены в матрицу (рис. 4.4, а). Столбцы матрицы различаются положением неподвижного узла, а строки (попарно) положением вертикально перемещаемого узла. Анализ всего множества компоновок, заключенных в матрице, осуществляют на основе выделения подмножеств, обладающих некоторыми общими признаками. Так, например, варианты последнего столбца приводят к компоновкам с неподвижным изделием, варианты, выделенные из третьего и четвертого столбцов жирной линией (рис. 4.4, а), дают компоновки с подвижной стойкой (рис. 4.5).
ZYXO | ZXOY | ZOXY | OZXY | OZXY | ||||
ZXYO | ZYOX | ZOYX | OZYX | OZYX | ||||
XZYO | XZOY | XOZY | OXZY | XOZY | OXZY | |||
YZXO | YZOX | YOZX | OYZX | YOZX | OYZX | |||
XYZO | XYOZ | XOYZ | OXYZ | XYOZ | XOYZ | OXYZ | ||
YXZO | YXOZ | YOXZ | OYXZ | YXOZ | YOXZ | OYXZ | ||
а) | б) | |||||||
OZXY | ZXOY | |||||||
OZYX | ZYOX | |||||||
XOZY | OXZY | |||||||
YOZX | OYZX | |||||||
XOYZ | OXYZ | XOYZ | ||||||
YOXZ | OYXZ | YOXZ | ||||||
в) | г) |
Рис. 4.4. Матрицы вариантов компоновок:
а – полное множество для формулы XYZO; б – подмножество при отсутствии
вертикального перемещения детали; в – подмножество при одном только горизонтальном перемещении детали; г – подмножество при условии примыкания горизонтального
перемещаемого узла к неподвижной станине
Рис. 4.5. Варианты компоновок станка с подвижной стойкой
Число различных вариантов компоновок возрастает из-за возможности их различного расположения в пространстве. Все 24 варианта базовых компоновок, обусловленных различием в последовательности расположения узлов станка между инструментом и обрабатываемой деталью, могут быть ориентированы в пространстве как горизонтальные или вертикальные. Кроме того, компоновка станка по указанным ранее соображениям отвода стружки и охлаждающей жидкости для изменения теплового баланса может предусматривать различную конструкцию и расположение направляющих (рис. 4.6, а-г и рис. 4.7, а-з).
а) б) в)
г)
Рис. 4.6. Варианты расположения подвижных узлов станка в пространстве
а) б) в) г) д) е)
ж) з)
Рис. 4.7. Варианты ориентации направляющих при неизменной исходной
Дата добавления: 2021-02-19; просмотров: 338;