Szerszámgépek hajtóművei

A gazdaságos forgácsolási sebesség beállítása érdekében a munkadarabot vagy a forgácsoló szerszámot különböző sebességgel vagy fordulatszámmal kell mozgatni. A kívánt mozgások beálllthatóságát a hajtóművek teszik lehetővé. A hajtóművek általában forgómozgást továbbítanak, legtöbbször a hajtó villamosmotor forgómozgását adják tovább. Az irányváltó szerkezetek továbbá az indítás, leállás, fékezés céljára alkalmas berendezések is a hajtó-műben foglalnak helyet. A mozgás jellege és a hajtóművek működése alapján a hajtóművek fajtáit a 4.24. ábrán foglaltuk össze.

4.24. ábra: Hajtóműtípusok csoportosítása

Forgómozgás hajtóművei

Feladatuk az optimális forgácsolási fordulatszám, sebesség vagy előtolás megvalósítása.

Ezt a feladatot

- fokozatos és

- fokozatnélküli hajtással oldják meg.

Ha d-t mm-ben, n-t l/min-ban helyettesítjük be. A hajtóművel megvalósítható legnagyobb és legkisebb fordulat-

Fokozatos hajtóművek:

Forgó forgácsoló főmozgáskor a forgácsolási sebesség csak a munkadarab, ill. szerszám átmérőjétől és a fordulatszámtól függ.

A szükséges szabályozhatóságot a maximális, illetve minimális forgácsolási sebesség és munkadarab átmérő egyértelműen meghatározza. Ugyanis:

A leggazdaságosabb sebesség megvalósítása – mivel az átmérő adott – csak a fordulatszám változtatásával lehetséges: Minden fordulatszámot azonban a fokozatos hajtóművekkel nem lehet beállítani, így a kívánt sebességet legtöbbször csak megközelíteni lehet. Kívánalom tehát a foko-zatos hajtóművekkel szemben, hogy olyan fordulatszámok beállítására legyen lehetőség, amely fordulatszámok segítségével különböző átmérők esetében a kívánt sebesség beállítása lehetséges legyen. A szerszámgépek hajtóművein beállítható fordulatszám értékek sorozatát tehát célszerű valamilyen törvényszerűség szerint meghatározni. Általában a fordulatszám sorozatok a mértani haladvány törvényeit elégítik ki, ugyanis mértani sorú fordulatszámoknál minden átmérőnél azo-nos veszteséggel tudunk dolgozni.

Ha egy munkafolyamatnál a megmunkálási átmérő d (mm) és az ehhez tartozó kívánt forgácsolási sebesség v (4.25. ábra), ez

fordulatszámmal valósítható meg. Ha éppen ilyen fordulatszámérték a fokozatos sebesség-váltóban nincs, akkor a hozzá legközelebb álló vagy nagyobb (n) vagy kisebb fordulatszámot (n-1) kapcsoljuk.

Ha a szerszám éltartama szempontjából határoztuk meg a forgácsolási sebességet, az n

A különféle sebesség és fordulatszámértékeket használva a gépkihasználás azonos értékű lesz, ha a veszteségek az egész fordulatszám tartományban azonos értékűek. Ez csak akkor lehet, ha

Tehát:

Ha φ = konstans, ez annyit jelent, hogy az egymásután következő fordulatszámok hányadosa állandó, tehát a fordulatszámok számértékei mértani haladvány szerint követik egymást.

A sorhányadost a szerszámgépek esetében fokozati tényezőnek (φ) nevezik. Más nem geometriai sorozatú fokozat csak régi gépen, vagy esetleg előtolóhajtóműben fordul elő.

Minden fordulatszám fokozat egyenesét berajzolva, megállapítható, hogy különböző átmérőkhöz tartozó sebességhatárok fűrészfogszerűen helyezkednek el.

A 4.26. ábrán a mértani sor szerint megválasztott fordulatfokozattal rendelkező hajtóművek v-d diagramját látjuk.

Megállapítható, hogy a geometriai sornál minden átmérőnél egy sebesség tartományba tartozó sebességérték beállítható. Szerszámgépek hajtóműveinél ezért előnyös a geometriai sor szerinti fordulatszám beosztás.

A diagram sokkal gyorsabban és pontosabban kezelhető, ha v-d összefüggést logaritmikus léptékben ábrázolják:

log v = log c + log d

ez olyan egyenes, amelynek iránytangense 1, így a különböző fordulatfokozatokat egymással párhuzamos egyenesek jellemzik. A mértani sor esetén, az egyenesek azonos távolságra vannak egymástól. A szerszámgépek hajtóművein rendszerint ilyen táblát helyeznek el.

Ha φ = konstans, ez annyit jelent, hogy az egymásután következő fordulatszámok hányadosa állandó, tehát a fordulatszámok számértékei mértani haladvány szerint követik egymást.

Szabványos fordulatszámok. Technológiai szempontból, az előzőkben elmondottak szerint a geometriai sor az előnyösebb és annál jobb, minél kisebb a két szomszédos tag hányadosa.

Ezt az értéket szabványosították. Ugyanis szabványelőírás nélkül minden gyár más-más fokozati tényezővel és fordulatszámmal építené hajtóműveit, ami a technológiai utasítások, művelettervezések, normázások, gazdaságossági számítások szempontjából nem lenne előnyös. Ezért a szerszámgépek fordulatszámait valamely szabványos számsor szerint választják meg. A számsorokat készítőjéről, Renard számsoroknak nevezik.

A Renard számsort úgy kapják, hogy 1-10-ig terjedő számközt 10 részre osztják, úgy, hogy a számok geometriai haladványt alkossanak, így a számsor első tagja 1 és a hányadosa

26

Ezeket a számokat, ha tízzel, százzal szorozzák, a szabványos fordulatszám értékeket kapják.

Szükség van azonban finomabban szabályozható hajtóművekre is. Ilyen esetben az előbbihez hasonlóan 1-10-ig terjedő számközt 20, a durvább fokozat esetében pedig csak 5 részre osztják.

Az így felépített számsornak hibája, hogy fordulatai nem egyeznek meg az 50 Hz váltóárammal működő indukciós motorok fordulatszámaival. Ez sok esetben kényelmetlenséget jelent, ezért a számsort a villanymotorokra jellemző egypóluspárú motor 3000 l/min fordulat-számából kiindulva a csökkenő fordulatszámok felé épitik ki. Ezek a fordulatszámok azonban csak a terheletlen motorok ún. szinkronfordulatával egyeznek meg. Ezért a teljes terhelésre vonatkoztatva is építettek ki szabványos sorokat, ahol a kiinduló alapszám 2880 1/min (48 l/s).

A szabványos számsorok, a szinkron fordulatra készült számsorok (üresjárati számsorok) és a terheléskor fellépő normál fordulatszámok számsorai szerszámgépekkel foglalkozó kézikönyvekben megtalálhatók. Az ISO és MSZ szabványok számsorai kerekített értékeket is tartalmaznak.