Схема станка: Кинематическая схема токарного станка 16К20

Кинематическая схема токарного станка 16К20

Кинематическая схема  (рис. 1.) приведена для понимания связей и взаимодействия основных элементов станка 16К20. На выносках проставлены числа зубьев (z) шестерен (звездочкой обозначено число заходов червяка).

Рис. 1. Кинематическая схема токарного станка 16К20

От электродвигателя Д1 через клиноременную передачу 148/268 вращение передается на входной вал II коробки передач станка. Муфта М1 на этом валу позволяет получить через двойной блок зубчатых колес 56/34 или 51/39 прямое вращение вала III или через зубчатые колеса 50/21 и 36/38 — обратное вращение. Через блок зубчатых колес 29/47, 21 /55 или 38/38 вал IV получает шесть частот вращения в прямом направлении (соответствует вращению шпинделя против часовой стрелки) и три частоты вращения в обратном. С вала IV’ через двойной блок зубчатых колес 60/48 или 30/60 шпиндель VII получает двенадцать высоких частот вращения (либо шесть в обратном направлении).

Двенадцать низких частот вращения шпинделя передаются через валы IV и VI перебора с помощью двойного блока зубчатых колес 45/45 или 15/60 и зубчатых передач 18/72 и 30/60. Для включения этой цепи зубчатое колесо z=60 двойного блока сцепляется с зубчатым колесом z=30 вала VI.

На высоких частотах вращения шпинделя группа зубчатых колес на валах V и VI не участвует в передаче мощности от двигателя на шпиндель, что повышает динамические свойства привода главного движения, т. е. уменьшается время разгона шпинделя и его торможения, уменьшаются вибрации и повышается долговечность станка. Всего на шпиндель передается 22 частоты вращения, так как две частоты совпадают.

Частота вращения шпинделя, об/мин:

Аналогично могут быть определены другие промежуточные частоты вращения. Перемещение суппорта при нарезании резьбы, при продольной или поперечной подаче осуществляется по кинематической цепи механизма подач. От шпинделя VII вращение передается валу VIII через зубчатые колеса 60/60. Для увеличения шага нарезаемой резьбы или подачи используется звено увеличения шага: вращение снимается с вала IV через зубчатые колеса 45/45, что позволяет увеличить подачу (или шаг нарезаемой резьбы) в 4 или 16 раз. Далее через колеса 30/45 или цепочку реверса 30/25/45, гитару сменных зубчатых колес a/b и c/d вращение передается на приемный вал Х коробки подач.

Через колеса 28/38 и зубчатые передачи 28/28, 28/35, 30/25 или 42/30 вал ХII и через муфту М4 вал XIII получают четыре частоты вращения, используемые при нарезании метрических и модульных резьб. Дюймовые резьбы нарезаются через кинематическую цепь 28/38, муфту М3 и колеса 30/33. Вращение выходному валу ХV передается через различные комбинации включения зубчатых колес на валах XIII, XIV и ХV.

Настройка коробки подач на выбранную подачу или шаг нарезаемой резьбы производится перемещением блока зубчатых колес z=18 и z=28 и включением муфт М2, М3, М4 и М5. Муфта М5 передает вращение на ходовой винт XIX для нарезания резьб, а при отключенной муфте М5 через зубчатые колеса 23/40, 24/39, муфту обгона М6 и колеса 28/35 — на ходовой валик XVI для работы с продольной и поперечной подачами.

С ходового валика XVI зубчатыми колесами 30/32/32/30 через муфту М7, червячную передачу 4/21 вращение сообщается зубчатому колесу z=36. Продольное перемещение суппорта осуществляется через зубчатые колеса z=41, муфты М8 или М9, зубчатые передачи 17/66 на реечную шестерню 10. Для поперечного перемещения суппорта вращение от колеса z=36 передается через зубчатые колеса z=36, муфты М10 или М11, зубчатые передачи 34/29/16 на винт поперечных салазок ХXI с шагом 5 мм.

Ускоренные продольные или поперечные перемещения суппорта осуществляются от двигателя Д2, связанного с ходовым валиком клиноременной передачей 85/127. Муфта обгона М6 не препятствует быстрому вращению валика от включенных зубчатых колес в коробке подач.

Направление подачи и быстрых перемещений суппорта определяется включением одной из четырех муфт М8…М11, управляемых одной рукояткой. Для включения необходимой подачи рукоятку наклоняют в соответствующую сторону, а нажимом кнопки на торце рукоятки включают двигатель быстрых перемещений.

В некоторых модификациях станка 16К20 подача верхнего суппорта также механизирована: от зубчатого колеса z=29 вращение снимается колесом 18 на вал ХХ и через зубчатые передачи 20/20, 20/23/30/28/30 и 20/20 передается на ходовой винт ХХII верхнего суппорта.

Устройство токарного станка по металлу – схема и основные узлы

1. Как устроены станина и передняя бабка станка
2. Назначение задней бабки токарного оборудования
3. Шпиндель как элемент токарного станка
4. Строение суппорта
5. Электрическая часть токарного станка

По сути, устройство токарного станка, вне зависимости от его модели и уровня функциональности, включает в себя типовые конструктивные элементы, которые и определяют технические возможности такого оборудования. Конструкция любого станка, относящегося к категории оборудования токарной группы, состоит из таких основных элементов, как передняя и задняя бабка, суппорт, фартук устройства, коробка для изменения скоростей, коробка подач, шпиндель оборудования и приводной электродвигатель.

Основные части токарного станка по металлу

Передняя бабка

Задняя бабка

Суппорт

Приводные валы

Рычаг переключения скоростей

Лимб

Как устроены станина и передняя бабка станка

Станина является несущим элементом, на котором устанавливаются и фиксируются все остальные конструктивные элементы агрегата. Конструктивно станина представляет собой две стенки, соединенные между собой поперечными элементами, придающими ей требуемый уровень жесткости. Отдельные части станка должны перемещаться по станине, для этого на ней предусмотрены специальные направляющие, три из которых имеют призматическое сечение, а одна – плоское. Задняя бабка станка располагается с правой части станины, по которой перемещается благодаря внутренним направляющим.

Литая станина токарного станка усилена ребрами жесткости и имеет отшлифованные и закаленные направляющие

Передняя бабка одновременно выполняет две функции: придает заготовке вращение и поддерживает ее в процессе обработки. На лицевой части данной детали токарного станка (она также носит название «шпиндельная бабка») располагаются рукоятки управления коробкой скоростей. При помощи таких рукояток шпинделю станка придается требуемая частота вращения.

Для того чтобы упростить управление коробкой скоростей, рядом с рукояткой переключения располагается табличка со схемой, на которой указано, как необходимо расположить рукоятку, чтобы шпиндель вращался с требуемой частотой.

Рычаг выбора скоростей станка BF20 Yario

Кроме коробки скоростей, в передней бабке станка размещен и узел вращения шпинделя, в котором могут быть использованы подшипники качения или скольжения. Патрон устройства (кулачкового или поводкового типа) фиксируется на конце шпинделя при помощи резьбового соединения. Именно данный узел токарного станка отвечает за передачу вращения заготовке в процессе ее обработки.

Направляющие станины, по которым перемещается каретка станка (нижняя часть суппорта), имеют призматическое сечение. К ним предъявляются высокие требования по параллельности и прямолинейности. Если пренебречь этими требованиями, то обеспечить высокое качество обработки будет невозможно.

Назначение задней бабки токарного оборудования

Задняя бабка токарного станка, конструкция которой может предусматривать несколько вариантов исполнения, необходима не только для фиксации деталей, имеющих значительную длину, но и для крепления различных инструментов: сверл, метчиков, разверток и др. Дополнительный центр станка, который устанавливается на задней бабке, может быть вращающимся или неподвижным.

Устройство задней бабки: 1, 7 – рукоятки; 2 – маховичок; 3 – эксцентрик; 4, 6, 9 – винты; 5 – тяга; 8 – пиноль; А – цековка

Схема с вращающимся задним центром используется в том случае, если на оборудовании выполняется скоростная обработка деталей, а также при снятии стружки, имеющей значительное сечение. При реализации этой схемы задняя бабка выполняется с такой конструкцией: в отверстие пиноли устанавливаются два подшипника – передний упорный (с коническими роликами) и задний радиальный, – а также втулка, внутренняя часть которой расточена под конус.

Осевые нагрузки, возникающие при обработке детали, воспринимаются упорным шарикоподшипником. Установка и фиксация заднего центра оборудования обеспечиваются за счет конусного отверстия втулки. Если необходимо установить в такой центр сверло или другой осевой инструмент, втулка может быть жестко зафиксирована при помощи стопора, что предотвратит ее вращение вместе с инструментом.

Вращающийся центр КМ-2 настольного токарного станка Turner-250

Задняя бабка, центр которой не вращается, закрепляется на плите, перемещающейся по направляющим станка. Пиноль, устанавливаемая в такую бабку, передвигается по отверстию в ней при помощи специальной гайки. В передней части самой пиноли, в которую устанавливают центр станка или хвостовик осевого инструмента, выполняют коническое отверстие. Перемещение гайки и, соответственно, пиноли обеспечивается за счет вращения специального маховика, соединенного с винтом. Что важно, пиноль может перемещаться и в поперечном направлении, без такого перемещения невозможно выполнять обработку деталей с пологим конусом.

Шпиндель как элемент токарного станка

Наиболее важным конструктивным узлом токарного станка является его шпиндель, представляющий собой пустотелый вал из металла, внутреннее отверстие которого имеет коническую форму. Что примечательно, за корректное функционирование данного узла отвечают сразу несколько конструктивных элементов станка. Именно во внутреннем коническом отверстии шпинделя фиксируются различные инструменты, оправки и другие приспособления.

Чертеж шпинделя токарно-винторезного станка 16К20

Чтобы на шпинделе можно было установить планшайбу или токарный патрон, в его конструкции предусмотрена резьба, а для центрирования последнего еще и буртик на шейке. Кроме того, чтобы предотвратить самопроизвольное откручивание патрона при быстрой остановке шпинделя, на отдельных моделях токарных станков предусмотрена специальная канавка.

Именно от качества изготовления и сборки всех элементов шпиндельного узла в большой степени зависят результаты обработки на станке деталей из металла и других материалов. В элементах данного узла, в котором может фиксироваться как обрабатываемая деталь, так и инструмент, не должно быть даже малейшего люфта, вызывающего вибрацию в процессе вращательного движения. За этим необходимо тщательно следить как в процессе эксплуатации агрегата, так и при его приобретении.

В шпиндельных узлах, что можно сразу определить по их чертежу, могут устанавливаться подшипники скольжения или качения – с роликовыми или шариковыми элементами. Конечно, большую жесткость и точность обеспечивают подшипники качения, именно они устанавливаются на устройствах, выполняющих обработку заготовок на больших скоростях и со значительными нагрузками.

Строение суппорта

Суппорт токарного станка – это узел, благодаря которому обеспечивается фиксация режущего инструмента, а также его перемещение в наклонном, продольном и поперечном направлениях. Именно на суппорте располагается резцедержатель, перемещающийся вместе с ним за счет ручного или механического привода.

Суппорт с кареткой станка Optimum D140x250

Движение данного узла обеспечивается его строением, характерным для всех токарных станков.

• Продольное перемещение, за которое отвечает ходовой винт, совершает каретка суппорта, при этом она передвигается по продольным направляющим станины.
• Поперечное перемещение совершает верхняя – поворотная – часть суппорта, на которой устанавливается резцедержатель (такое перемещение, за счет которого можно регулировать глубину обработки, совершается по поперечным направляющим самого суппорта, имеющим форму ласточкиного хвоста).

Резцедержатель быстросменный MULTIFIX картриджного типа

Резцедержатель, который также называют резцовой головкой, устанавливается в верхней части суппорта. Последнюю при помощи специальных гаек можно фиксировать под различным углом. В зависимости от необходимости на токарных станках могут устанавливаться одно- или многоместные резцедержатели. Корпус типовой резцовой головки имеет цилиндрическую форму, а инструмент вставляется в специальную боковую прорезь в нем и фиксируется болтами. На нижней части резцовой головки имеется выступ, который вставляется в соответствующий паз на суппорте. Это наиболее типовая схема крепления резцедержателя, используемая преимущественно на станках, предназначенных для выполнения несложных токарных работ.

Электрическая часть токарного станка

Все современные токарные и токарно-винторезные станки по металлу, отличающиеся достаточно высокой сложностью своей конструкции, приводятся в действие при помощи привода, в качестве которого используются электродвигатели различной мощности. Электрические двигатели, устанавливаемые на такие агрегаты, могут быть асинхронными или работающими от постоянного тока. В зависимости от модели двигатель может выдавать одну или несколько скоростей вращения.

Электрическая схема токарного станка 1К62 (нажмите для увеличения)

На большинстве моделей современных токарных станков по металлу устанавливаются двигатели с короткозамкнутым ротором. Для передачи крутящего момента от двигателя элементам коробки передач станка может использоваться ременная передача или прямое соединение с его валом.

На современном рынке также представлены модели токарных станков, на которых скорость вращения шпинделя регулируется по бесступенчатой схеме, для чего используются электродвигатели с независимым возбуждением. Регулировка скорости вращения вала такого двигателя может осуществляться в интервале 10 к 1. Однако из-за больших габаритов и не слишком экономичного потребления электроэнергии применяются такие электродвигатели крайне редко.

Двухскоростной двигатель со шкивом под плоский ремень передачи

Как уже говорилось выше, в качестве привода токарных станков могут использоваться и электродвигатели, работающие на постоянном токе. Именно такие электродвигатели, отличающиеся большими габаритами, обеспечивают бесступенчатое изменение скорости вращения их выходного вала.

Электродвигатель является основной частью электрической системы любого токарного станка, но она также включает в себя массу дополнительных элементов. Все они, функционируя в комплексе, обеспечивают удобство управления станком, а также эффективность и качество технологических операций, которые на нем выполняются.

Схема конечного автомата — Учебное пособие по UML 2

Диаграмма конечного автомата моделирует поведение отдельного объекта, определяя последовательность событий, через которые проходит объект в течение своего жизненного цикла в ответ на события.

В качестве примера на следующей диаграмме конечного автомата показаны состояния, через которые проходит дверь в течение своего срока службы.

Дверь может находиться в одном из трех состояний: «Открыта», «Закрыта» или «Закрыта». Он может реагировать на события Open, Close, Lock и Unlock. Обратите внимание, что не все события допустимы во всех состояниях; например, если дверь открыта, вы не сможете запереть ее, пока не закроете. Также обратите внимание, что к переходу состояния может быть присоединено условие защиты: если дверь открыта, она может реагировать на событие закрытия, только если выполнено условие doorWay->isEmpty. Синтаксис и соглашения, используемые в диаграммах конечных автоматов, будут подробно рассмотрены в следующих разделах.

Штаты

Состояние обозначается прямоугольником со скругленными углами, внутри которого написано название состояния.

Начальное и конечное состояния

Начальное состояние обозначается черным кружком и может быть помечено именем. Конечное состояние обозначается кружком с точкой внутри, а также может быть помечено именем.

Переходы

Переходы из одного состояния в другое обозначаются линиями со стрелками. Переход может иметь триггер, защиту и эффект, как показано ниже.

«Триггер» — это причина перехода, которым может быть сигнал, событие, изменение какого-либо состояния или течение времени. «Защита» — это условие, которое должно быть истинным, чтобы триггер вызвал переход. «Эффект» — это действие, которое будет вызвано непосредственно на объекте, владеющем конечным автоматом, в результате перехода.

Действия состояния

В приведенном выше примере перехода эффект был связан с переходом. Если к целевому состоянию прибывает много переходов, и каждый переход имеет один и тот же связанный с ним эффект, было бы лучше связать эффект с целевым состоянием, а не с переходами. Это можно сделать, определив действие входа для состояния. На приведенной ниже диаграмме показано состояние с действием входа и действием выхода.

Также можно определить действия, которые происходят с событиями, или действия, которые происходят всегда. Можно определить любое количество действий каждого типа.

Автопереходы

Состояние может иметь переход, возвращающий само себя, как показано на следующей диаграмме. Это наиболее полезно, когда эффект связан с переходом.

Составные состояния

Диаграмма конечного автомата может включать в себя диаграммы подмашин, как в примере ниже.

Альтернативный способ отображения той же информации заключается в следующем.

Обозначения в приведенной выше версии указывают на то, что детали автомата проверки PIN-кода показаны на отдельной диаграмме.

Точка входа

Иногда вам не захочется вводить субмашину в обычном начальном состоянии. Например, в следующей подмашине было бы нормально начать в состоянии «Инициализация», но если по какой-то причине не было необходимости выполнять инициализацию, можно было бы начать в состоянии «Готово» с помощью переход к названной точке входа.

На следующей диаграмме показан конечный автомат на один уровень выше.

Выход

Аналогично точкам входа можно указать альтернативные точки выхода. На следующей диаграмме показан пример, в котором состояние, выполняемое после основного состояния обработки, зависит от того, какой маршрут используется для выхода из состояния.

Выбор псевдосостояния

Псевдосостояние выбора показано в виде ромба с одним приходящим переходом и двумя или более уходящими переходами. На следующей диаграмме показано, что какое бы состояние ни было достигнуто после выбранного псевдосостояния, оно зависит от формата сообщения, выбранного во время выполнения предыдущего состояния.

Перекресток Псевдогосударственный

Псевдосостояния соединения используются для объединения нескольких переходов. Одно соединение может иметь один или несколько входящих и один или несколько исходящих переходов; защита может быть применена к каждому переходу. Соединения семантически свободны. Соединение, которое разбивает входящий переход на несколько исходящих переходов, реализует статическую условную ветвь, в отличие от псевдосостояния выбора, которое реализует динамическую условную ветвь.

Прервать псевдосостояние

Вход в псевдосостояние завершения указывает на то, что жизненный цикл конечного автомата закончился. Псевдосостояние завершения обозначается крестиком.

История состояний

Состояние истории используется для запоминания предыдущего состояния конечного автомата, когда он был прерван. Следующая диаграмма иллюстрирует использование состояний истории. Примером является конечный автомат, принадлежащий стиральной машине.

В этом состоянии машина, когда стиральная машина работает, будет переходить от «Стирки» через «Полоскание» к «Отжиму». В случае отключения электроэнергии стиральная машина перестанет работать и перейдет в состояние «Питание выключено». Затем, когда питание восстановится, Рабочее состояние вводится в «Состояние истории». символ, означающий, что он должен возобновиться с того места, где он был остановлен в последний раз.

Параллельные регионы

Состояние может быть разделено на области, содержащие подсостояния, которые существуют и выполняются одновременно. В приведенном ниже примере показано, что в состоянии «Применение тормозов» передний и задний тормоза будут работать одновременно и независимо. Обратите внимание на использование псевдосостояний fork и join, а не псевдосостояний выбора и слияния. Эти символы используются для синхронизации параллельных потоков.

 

Создание схемы конечного автомата UML

Visio Plan 2 Visio Plan 1 Visio профессиональный 2021 Visio профессиональный 2019 Visio профессиональный 2016 Visio профессиональный 2013 Visio премиум 2010 Visio 2010 Дополнительно… Меньше

Вы можете создать диаграмму конечного автомата UML, чтобы показать поведение части проектируемой системы.

То, как объект реагирует на событие, зависит от состояния, в котором находится объект. Диаграмма конечного автомата описывает реакцию объекта на внешние раздражители. Объектом может быть компьютерная программа, устройство или процесс.

Сначала вы открываете схему конечного автомата UML , которая поставляется с набором элементов конечного автомата, формы которого соответствуют стандарту UML 2. 5 или 2.0, в зависимости от вашей версии Visio.

1. Запустить Visio. Или, если у вас уже открыт файл, щелкните Файл > Новый .

2. В поле поиска введите конечный автомат UML.

3. Выберите диаграмму конечного автомата UML .

4. В диалоговом окне выберите метрических единиц или единиц США .

5. org/ListItem»>

   Выбрать Создать .

6. Диаграмма открывается. Вы должны увидеть окно Shapes рядом со схемой. Если вы его не видите, перейдите в View > Task Panes и убедитесь, что выбран Shapes . Если вы все еще не видите его, нажмите кнопку Expand the Shapes окна слева.

7. Убедитесь, что на вкладке View установлен флажок рядом с Connection Points . Это приведет к появлению точек соединения, когда вы начнете соединять фигуры.

8. Теперь перетащите фигуры, которые вы хотите включить в схему, из окна Фигуры на страницу. Чтобы переименовать текстовые метки, дважды щелкните метки.

Примечание. Для создания и редактирования диаграмм UML в Visio для Интернета требуется лицензия Visio Plan 1 или Visio Plan 2, которая приобретается отдельно от Microsoft 365. Для получения дополнительных сведений обратитесь к администратору Microsoft 365. Если ваш администратор включил «самостоятельную покупку», вы можете купить лицензию для Visio самостоятельно. Дополнительные сведения см. в разделе Часто задаваемые вопросы о самостоятельных покупках.

1. Откройте Visio для Интернета.

2. В правом верхнем углу страницы выберите Дополнительные шаблоны .

3. В галерее прокрутите вниз до строки конечного автомата UML .

   Первый элемент в строке представляет собой пустой шаблон плюс сопутствующий набор элементов. Другие элементы в строке представляют собой образцы диаграмм, на которых уже нарисованы некоторые фигуры, чтобы помочь вам быстро приступить к работе.

4. Щелкните любой элемент, чтобы просмотреть увеличенное изображение.

5. Когда вы найдете диаграмму, которую хотите использовать, нажмите ее кнопку Создать .

   В браузере откроется новая диаграмма с соответствующим набором элементов.