ELEMENTE DE BAZA PRIVIND STRUCTURA SI ACTIONAREA MASINILOR-UNELTE

Elemente de baza privind STRUCTURA SI actionarea masinilor-unelte

1. Structura masinilor-unelte

Masina, in general, reprezinta un sistem tehnic alcatuit din organe de lucru care executa miscari determinate, realizand o anumita transformare de energie, prestabilita cantitativ si calitativ.

Dupa destinatie si dupa felul transformarii energei, masinile se impart in doua categorii principale: masini de forta si masini de lucru (fig. 2.1).

Dupa felul modificarilor operate asupra obiectelor, masinile de lucru se clasifica in masini de transport si masini pentru prelucrare (fig. 2.1). Masinile de lucru sunt destinate producerii pieselor modificand forma, dimensiunile si structura materialelor din natura.

Masinile-unelte sunt masini de lucru ce realizeaza schimbarea formei si dimensiunilor obiectelor (semifabrica­telor) printr-un proces de aschiere. Procesul de aschiere se realizeaza ca ur­mare a miscarii relative dintre scula si semifabricat.

Fig. Clasificarea masinilor.

Pentru realizarea procesului de aschiere, masinile-unelte cuprind urmatoa­rele elemente componente principale:

sistemul de actionare

sistemul de lucru

sistemul de comanda

Sistemul de actionare este alcatuit din motoare electrice si lanturi cinematice care transforma si transmit miscarea la organele de lucru ale masinii-unelte. Miscarile care realizeaza nemijlocit procesul de aschiere se numesc generatoare (miscarea principala de aschiere si miscarile de avans), iar miscarile care asi­gura anumite conditii pentru desfasurarea procesului de aschiere se numesc auxiliare.

Sistemul de lucru este alcatuit din totalitatea elementelor ce servesc la prin­derea sculelor aschietoare si a semifabricatelor supuse prelucrarii.

Sistemul de comanda are rolul de a efectua ordonarea functionarii organelor de lucru, conform procesului tehnologic de prelucrare. Semnalele de comanda se transmit la diferite componente ale sistemului de actionare, determinind urma­toarele schimbari: pornirea si oprirea motoarelor, cuplarea si decuplarea lan­turilor cinematice, inversarea sensului de miscare, schimbarea vitezei (turatiei) organelor de lucru, franarea acestora, coordonarea deplasarilor de lucru a doua sau mai multe organe de lucru etc.

2. Structura si clasificarea lanturilor cinematice

Lantul cinematic (LC) reprezinta totalitatea mecanismelor care realizeaza transformarea si transmiterea miscarii de la motorul de actionare la organul de lucru. Totalitatea lanturilor cinematice care alcatuiesc  masina-unealta formeaza schema cinematica a masinii-unelte.

Structura unui lant cinematic este determinata de urmatorii factori:

distanta de la motorul de actionare la organul de lucru si spatiul disponibil pentru amplasarea mecanismelor componente;

raportul de transmitere intre motor si organul de lucru;

tipul miscarii organului de lucru, ceea ce determina includerea mecanismelor de transformare a miscarii de rotatie in miscare de translatie, a mecanismelor de inversare, de intermitenta etc.;

durabilitatea, siguranta in functionare, randamentul si costul mecanismelor susceptibile de utilizare intr-un anumit scop.

Lanturile cinematice pentru actionarea masinilor-unelte sunt diverse clasificandu-se dupa mai multe criterii (fig. 2.2).

Fig. 2.2. Criterii de clasificare a LC.

In functie de scop lanturile cinematice se pot clasifica in (fig. 2.3.):

LC generatoare;

LC auxiliare.

Fig. 2.3. Clasificarea lanturilor cinematice.

Schema cinematica structurala este metoda cea mai generala de reprezentare, care pune in evidenta lanturile cinematice componente si modul lor de legare. Acesta schema permite reprezentarea principiala a masinilor-unelte de acelasi tip, deoarece indica numai existenta unor mecanisme de reglare, transmitere, de transformare a miscarii etc., in lanturile cinematice. Pentru realizarea unei scheme cinematice structurale se utilizeaza simbolurile din tabelul

Schema cinematica a unei masini-unelte este o reprezentare grafica simplificata a tuturor lanturilor cinematice si a tuturor mecanismelor ce le compun, a legaturilor dintre ele, astfel incat sa rezulte cat mai clar, modul de transmitere a miscarii de la elementul de intrare pana la cel de iesire.

Tabelul 2.1 Simboluri pentru reprezentarea schemelor cinematice structurale

Tabelul 2.1 (continuare)

Tabelul 2.1 (continuare)

Tabelul 2.1 (continuare)

Pentru intocmirea unei scheme cinematice se utilizeaza simbolurile elementelor componente, in tabelul 2.2 sunt redate o parte din aceste simboluri.

Tabelul 2.2 Simboluri pentru reprezentarea conventionala a mecanismelor si organelor de masini

Tabelul 2.2 (continuare)

Tabelul 2.2 (continuare)

Tabelul 2.2 (continuare)

Tabelul 2.2 (continuare)

In figura 2.4 este prezentata schema cinematica a masinii-unelte de gaurit.

Schema fluxului cinematic este o reprezentare intuitiva a modu­lui de transmitere a miscarii prin mecanismele lantului cinematic.

Lantul cinematic contine, in mod obisnuit, o sursa de actionare (motorul), care asigura una sau doua turatii, din care se obtin toate celelalte valori. La aceste mecanisme, un element poate face parte din mai multe lanturi cinematice.

Un lant cinematic se caracterizeaza prin raportul de transmitere total, dat de produsul rapoartelor de transmitere partiale ale elementelor (cuplele cinematice) care il compun.

Raportul de transmitere i reprezinta raportul dintre variatia marimii de iesire si variatia marimii de intrare. La cuplele cinematice, raportul de transmitere este dat de raportul dintre turatia elementului condus si turatia elementului conducator. Clasificarea rapoartelor de trasmitere este prezentata in figura 2.5.

Fig. 2.5. Clasificarea rapoartelor de transmitere.

Raportul de transmitere partial reprezinta legatura de miscare intre doua elemente alaturate (o cupla cinematica) din cadrul lantului cinematic; se noteaza i_jk (j reprezinta simbolul numarul arborelui conducator, iar k este ordinea raportului de transmitere dintre cei doi arbori). In tabelul 2.3 se prezinta schemele mecanismelor de transmitere a miscarii cu o singura treapta.

Raportul de transmitere total reprezinta legatura de miscare dintre elementul final si cel initial al unui lant cinematic; se noteaza i_j, j indicand locul raportului in sirul final de rapoarte (fig. 2.6).

Rapoartele de transmitere pot fi de multiplicare (i >1), de egala transmitere (i = 1) si de demultiplicare (i <

Inversul raportului de transmitere se numeste coeficient de transmitere.

Rapoartele de transmitere exprima legaturi de miscare ale caror valori sunt normalizate dupa criteriile turatiilor.

Tabelul 2.3 Mecanisme de transmitere a miscarii cu o singura treapta

Notatiile utilizate in tabelul 2.3 au urmatoarele semnificatii: x_e marimea de iesire; x_i marimea de intrare; z₁, z₂ numarul de dinti ai rotilor dintate; w w viteza unghiulara; n₁, n₂ turatia; p pasul; m modulul; A suprafata; Q debitul; v₁, v₂ viteza;  h inaltimea camei; r₁=d₁/2; r₂=d₂/2.