Кинематическая цепь станка, а точнее несколько отдельных цепей образует кинематическую схему станка по металлу. Под кинематической цепью станка понимают совокупность ряда передач, обеспечивающих передачу движений от начального звена к конечному, например, от электродвигателя к шпинделю. Рабочие движения сообщаются исполнительным органам станка: шпинделю, суппорту, столу и т. д.
Источником движения в современных станках чаще всего служит асинхронный электродвигатель трехфазного тока; к исполнительным органам движение передается по кинематическим цепям, состоящим из отдельных звеньев - Кинематических пар. Кинематические цепи служат также для изменения скоростей и направлений движения исполнительных органов, для согласования движений отдельных узлов станка и преобразования одного вида движения в другое, например, вращательного в поступательное, или наоборот, для суммирования движений и т. д. Кинематическая цепь станка состоит в общем случае из различных передач - ременных, зубчатых, червячных и др. - расположенных в определенной последовательности.
Условное изображение совокупности кинематических цепей станка В одной плоскости - плоскости чертежа, называется его кинематической схемой. На рис. 1 приведены условные обозначения основных элементов кинематических цепей, принятые согласно ГОСТу 3462—61 для изображения на схемах. Кроме условного изображения передач, на кинематической схеме указываются числа зубьев зубчатых и червячных колес и их модули, числа заходов червяков, шаги ходовых винтов, диаметры шкивов, мощности и числа оборотов двигателей.
В паспортах станков на кинематических схемах допускается нумерация передач, а необходимые данные о них приводятся в отдельной спецификации.
В современных станках, особенно в станках-автоматах и полуавтоматах, наряду с механическими передачами находят применение различные гидравлические, пневматические и электрические устройства. Поэтому, кроме кинематических цепей и кинематической схемы станка, составляются также гидравлическая, пневматическая, электрическая или комбинированная пневмогидравлическая и другие схемы.
Рис. 1. Условные обозначения кинематической цепи станка:
1 - Вал;
Соединение двух валов:
2 - глухое;
3 - глухое с предохранением от перегрузок;
4 - эластичное;
5 - шарнирное;
6 - телескопическое;
7 - плавающая муфта;
8 - зубчатая муфта.
Соединение детали с валом:
9 - свободное для вращения:
10 - подвижное без вращения;
11 - при помощи вытяжной шпонки
12 - глухое.
Подшипники скольжения:
13 - радиальный;
14 - радиально - упорный односторонний;
15 - радиально - упорный двусторонний.
Подшипники качения:
16 - радиальный;
17 - радиально - упорный односторонний;
18 - радиально - упорный двусторонний.
Ременная передача:
19 - плоским ремнем;
20 - плоским ремнем перекрестная;
21 - клиновидным ремнем.
22 - Передача цепью.
Передачи зубчатые:
23 - цилиндрическими колесами;
24 - коническими колесами;
25 - винтовые.
26 - Передача червячная.
27 - Передача зубчатая реечная.
Передача ходовым винтом с гайкой:
28 - неразъемной;
29 - разъемной.
Муфты:
30 - кулачковая односторонняя;
31 - кулачковая двусторонняя;
32 - конусная;
33 - дисковая односторонняя;
34 - дисковая двусторонняя;
35 - обгонная односторонняя;
36 - обгонная двусторонняя.
Тормоза:
37 - конусный;
38 - колодочный;
39 - ленточный
40 - дисковый.
Концы шпинделей станков:
41 - центровых;
42 - патронных;
43 - прутковых;
44 - сверлильных;
45 - расточных с планшайбой;
46 - фрезерных;
47 - шлифовальных.
Электродвигатели
48 - на лапках;
49 - фланцевые;
50 - выстроенные.
Передаточные отношения передач станка
Основным кинематическим параметром цепи, характеризующим зубчатую, червячную, цепную и ременную передачи, является передаточное отношение, т. е. отношение числа nвм (об/мин) ведомого вала к числу nвщ (об/мин) ведущего вала: i = nвм/nвщ.
Отсюда следует, что для ременной передачи i = dвщ/dвм,
где dвщ и dвм - диаметры соответственно ведущего и ведомого шкивов;
для зубчатых передач i = zвщ/zвм,
где zвщ и zвм - число зубьев ведущего и ведомого колес;
для червячной передачи i = k/z,
где k - число заходов червяка; 2 - число зубьев червячного колеса.
При последовательном расположении отдельных передач их общее передаточное отношение і = i1 * i2 * i3…,
где i1 * i2 * i3… - передаточные отношения отдельных передач.
Передачи, преобразующие вращательное движение в поступательное, характеризуются величиной перемещения поступательно движущегося элемента за один оборот приводного вала; винтовая передача - ходом винта H = kt,
где t - шаг винта; k - число его заходов; передача с помощью колеса и зубчатой рейки - величиной перемещения рейки за один оборот приводного зубчатого колеса l = πmz,
где z - число зубьев колеса; m - модуль.
