3.3. Винторезная цепь

При на резании резьбы подача суппорта осуществляется от ходового винта через маточную гайку, закрепленную в фар­туке. Для нарезания метрических и модульной резьб винторезную цепь устанавливают по первому варианту, а для дюймовых и питчевых по второму (при первом варианте вал XI – ведущий, а при втором – ведомый). Изменение величины шага резьбы дости­гается переключением зубчатых колес звена увеличения шага, ус­тановленного в коробке скоростей, переключением зубчатых ко­лес группы передач между XI и XII валами, блоков множительной груп­пы и установкой сменных колес на гитаре. При точении и на­резании метрических и дюймовых резьб в зацеплении находятся сменные зубчатые колеса 45–86–72, а при нарезании модульных и питчевых 80–73, 86–48.

В особых случаях, при нарезании резьбы высокой точно­сти, для устранения погрешностей цепи устанавливают винторез­ную цепь по третьему варианту, в результате чего вал X и ходо­вой винт образуют единую жесткую связь. Винторезную цепь для нарезания резьб с различным шагом настраивают в данном слу­чае только подбором сменных колес на гитаре.

4. Расчет кинематической цепи станка

Настройка кинематических цепей при выполнении разнообразных работ сводится к подбору передаточных отношений передач коробок скоростей, подач и других механизмов, что осуществляется переключением соответствующих рычагов.

В общем случае для настройки токарно-винторезного станка требуется расчетное определение передаточного отношения органа настройки скоростной цепи i_V – для получения за­данной частоты вращения шпинделя и передаточного отношения органа настройки i_S цепи подач – для осуществления заданной подачи или заданного шага нарезаемой резьбы,

Структурная схема токарно-винторезного станка модели 16К25 представлена на рис 3.7.

При на резании резьбы на винторезном станке требуется создать сложное двухэлементарное винтовое исполнительное движение формообразования Ф_V (В₁П₂).

Дополнительные кинематические пары (вращательная ме­жду шпинделем и корпусом передней бабки и поступательная – между суппортами) соединены внутренней связью с органами настройки i_зш, i_г, i_мн механизмом реверса Р₁.

Органы настройки винторезной цепи должны быть рассчитаны и построены таким образом, чтобы величина продольного перемещения суп­порта была равна шагу нарезаемой резьбы t_нр, выраженному в мм. Следовательно, уравнение кинематического баланса, связывающее перемещение исполнительных ки­нематических пар, может быть записано в следующе

Рис. 3. 7. Структурная схема токарно-винторезного станка

:

,

где – передаточное отношение постоянных передач;

– передаточное отношение звена увеличения шага, i_зш = 1, 2, 8, 32;

– передаточное отношение гитары сменных колёс. При нарезании метрической и дюймовой резьбы – , модульной и питчевой – ;

– передаточное отношение группы передач между XI и XII валом коробки подач. При нарезании метрической и модульной – , дюймовой и питчевой – ;

– передаточное отношение множительной группы;

– шаг ходового винта станка t =12 мм.;

– шаг нарезаемой резьбы в мм..

Как указывалось выше, t_нр всегда должен быть выражен в мм и для различных типов резъб t_нр определяется следующим образом. Дюймовая t_нр = 25,4/ n мм, т.к. дюймовая резьба задается не шагом резьбы, а числом ниток «n» на 1″. Метрическая t_нр = t мм. Модульная резьба определяется величиной модуля «m» в мм, а её шаг мм.

Питчевая резьба задается диаметральным питчем «p», а ее .

Для настройки станка на нарезание заданного шага резьбы необходимо определить передаточные отношения составляющих звеньев уравнения кинематического баланса. В этом уравнении при рас­чете настройки на данный шаг определенного вида резьбы из­вестны «i_с» и «i_г».

Передаточное отношение звена увеличения шага «i_зш» у станка модели 16К25 может принимать значения 1, 2, 8, 32, т.е.:

i_зш = 1 при нарезании метрической резьбы c шагом t = 0,5÷7 мм модульной m = 0,5÷7 мм, дюймовой n=7÷32 ниток на 1″ и питчевой p=7÷32.

i_зш=8 при нарезании метрической резьбы с шагом t=8÷56 мм, модульной m = 8÷56 мм, дюймовой n = 0,5÷1,75 и питчевой p = 0,5–1,75 мм.

i_зш= 32 при нарезании метрической резьбы с шагом t = 56÷112, модульной m = 56÷112, дюймовой n=0,5÷1,75 и питчевой p = 0,5÷1,75.

Значение передаточного отношения i_зш = 2 принимается очень редко, т.к. в этом случае шпиндель имеет высокую частоту вращения, а, как известно, резьбы нарезаются на низких скоро­стях резания.

Анализ уравнения кинематического баланса, таким обра­зом, показывает, что неизвестными передаточными отношениями в этом уравнении являются «i_к» и «i_мн». Поэтому данное уравне­ние решается относительно «i_к». Задаваясь значением переда­точного отношения «i_мн» определяют требуемое передаточное отношение «i_к». Решив уравнение, устанавливают рукоятки управления соответствующих органов настройки в положения, обеспечивающие рассчитанные значения передаточных отноше­ний.

Для осуществления настройки станка составляется таблица положений рукояток и соответствующих им значений передаточ­ных отношений органов настройки станка.

Управление органом настройки с передаточным отноше­нием «i_к» осуществляется рукояткой «5» (рис. 3.2). В зависимости от типа нарезаемой резьбы передаточное отношение может быть по­вышающим или понижающим (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Регулировка органа настройки i_к

Положение рукоятки	Зубчатые колёса, заходящие в зацепление	Передаточное отношение «iк»
I
II
III
IV

Управление множительной группой i_мн осуществляется рукояткой «7» (рис.3.2).

Таблица 3.2

Регулировка органа настройки i_мн

Положение рукоятки	Зубчатые колёса, заходящие в зацепление	Передаточное отношение «iмн»
А
В
С
Д

Управление звеном увеличения шага осуществляется ру­кояткой 1 (рис. 3.2). Величина передаточных отношений i_зш уста­навливается в соответствии с табл. 3.2, закрепленной на коробке скоростей станка.

Кроме того, при настройке станка необходимо установить рукоятку 3 (рис. 3.2) в положении «нормальный» (i_зш = 1) или «увеличенный» шаг в зависимости от значения передаточного отношения звена увеличения шага. Для получения крупных шагов резьб (i_зш = 2; 8; 32) необходимо переключить рукоятки в положение «увеличенный шаг» и рукоятку 6 (рис 3.2) в положение, соответствующее типу нарезаемой резьбы. Рукоятка 6 управля­ет муфтами М₂ и М₃.

Передаточное отношение гитары сменных колес i_г обеспе­чивается установкой сменных колес в зависимости от типа наре­заемой резьбы.

Ход работы.

Произвести расчет настройки станка 16К25 для нарезания дюймовой резьбы n = 3 ниток на 1″.

Решение:

1. Уравнение кинематического баланса:

мм.

Для дюймовой резьбы с n = 3 ниток на 1″ – , .

2. Уравнение кинематического баланса имеет вид:

мм.

3. Выводим формулу настройки: .

_{Принимаем} , тогда

4. Таблица настройки:

№ п/п	Орган настройки	№ рукоятки	Положение рукоятки
1	Звено увеличения шага iзш = 8	1 3	Любое. В положении «увеличеный шаг»
2	Гитара сменных колёс	–	–
3	Коробочная группа	6 5	В положении «Дюймовая резьба». В положение «I I I»
4	Множительная группа	7	В положении «В»

Вывод: В ходе проделанной работы изучили методику расчета и получили практические навыки наладки станка на нарезание резьб.

Работу выполнил:	Пономарев В.Ю.
Работу принял:	Веропаха Д.Н.

юргту (нпи)

Составление кинематической схемы привода станка

Л/р №4

Цель работы: освоить методику анализа кинематической структуры и конструкции привода станка и приобрести навыки составления кинематических схем.