По фактическим nмах и nмin на шпинделе и фактическому числу ступеней определяется знаменатель геометрического ряда:

Для нашего случая:

Принимаем стандартное значение f = 1.41, тогда теоретический ряд будет: 33, 47, 66, 186, 262, 370, 522, 735, 1040, 1470.

Далее определяем допустимое отклонение по формуле:

И будет равно:

Расчитанный ряд сопоставляем с фактическим (на схеме частот оборотов). Определяются наиболее значительные отклонения частот фактического ряда от теоретического:

В нашем примере наибольшее отклонение наблюдаем на последней ступени, для которой:

Таким образом, отклонения фактического ряда от теоретического находятся в допустимых пределах.

Определяем вид структуры коробки скоростей – множительная или сложенная.

Для множительной структуры структурная формула имеет вид:

Где k – число групп передач в коробке скоростей.

Р – общее число передач в группе

Р1 – основная группа, передаточные отношения кинематических пар в этой группе составляют ряд со знаменателем f, переключение их последовательно изменяет частоту оборотов на шпинделе – n1, n2, n3, …;

Р2 – первая размножающая группа, переключение передач в этой группе даёт скачки скоростей на ведомом валу группы и шпинделе со знаменатилем:

Р3 – вторая размножающая группа:

Положение каждой группы в формуле определяется конструктивным расположением их в коробке скоростей. И для нашего станка имеем:

Следовательно, в данном станке на первом месте стоит вторая размножающая группа, на втором – основная и на третьем – первая размножающая группа.

Сложенная структура представляет собой сумму обычных множительных структур и как бы содержит две и более кинематических цепей. Одна структура – основная, она используется для получения всех скоростей на шпинделе, остальные – дополнительные, они используются для части скоростей.

Для станка 1П 365 с одинарным перебором:

между валами II – IV структурная формула может быть записана как сложенная:

Сложенные структуры позволяют обеспечивать большие диапазоны регулирования коробок скоростей, при этом все значения передаточных отношений находятся в требуемых пределах. В этих структурах высокие скорости получаются с помощью коротких кинематических цепей, что увеличивает КПД привода.

Определяем наибольшие и наименьшие передаточные отношения и проверяем выполнение неравенства:

Для нашей схемы:

т.е. несколько выходит за пределы допустимого.

Итак, коробка скоростей станка 1П 365 имеет сложенную структуру, состоящую из шестиступенчатой основной множотельной структуры и одинарного перебора. Передаточные отношения всех зубчатых пар находятся в пределах рекомендуемого интервала, за исключением пары 20/86.

6. Лучевая диаграмма скоростей.

Лучевая диаграмма скоростей представляет собой графическую зависимость скорости резания от диаметра заготовки или диаметра инструмента и частоты оборотов для всех частот станка.

Аналитическая зависимость выражается уравнением:

где v – скорость резания; м/мин

D – диаметр заготовки или инструмента; мм

n – частота вращения шпинделя; об/мин

Лучевая диаграмма скоростей служит для быстрого определения n по заданным v и D.

Строим диаграмму в координатных осях с логарифмическими шкалами.

Рисунок 5.

7. Кинематика механизмов подач.

Уравнение продольной подачи бокового суппорта имеет следующий вид:

Структурную формулу для коробки подач можно записать: