3.4.3.3 Приводы винторезных подач

Конечными звеньями этих цепей являются шпиндель с заготовкой и суппорт с резцом, перемещающийся за один оборот шпинделя в продольном направлении на величину, равную шагу нарезаемой резьбы Т.

расчётные перемещения конечных звеньев цепей: 1об.шп.S_винт, и при этом винторезная подача S_винт =T.

в обеспечении винторезной подачи не участвует ходовой вал, а также передачи и реверсивные механизмы фартука; движение суппорту передаётся через винтовую передачу (ходовой винт – разъёмная гайка) шага 12 мм. Для этого в коробке подач расцепляется передача 28:56 и включается муфта М5, соединяющая ведомый вал множительных групп передач с ходовым винтом, а в фартуке включается разъёмная (маточная) гайка и реечное колесо привода продольной подачи выводится из зацепления с рейкой.

Изменение направления движения суппорта для нарезания правых или левых резьб производится посредством реверсивного механизма, находящегося в приводе перед сменными колёсами. Вращение на ведущий вал этого механизма сообщается, как и в приводах продольных и поперечных подач, от шпинделя через передачу 60:60, либо через звено увеличения шага.

Для настройки привода на получение резьб разных видов устанавливаются определённые сменные колёса, а механизм Нортона включается так, что ведущим валом в нём является либо тот, на котором закреплены шестерни зубчатого конуса 26, …, 48, либо тот, на котором находится скользящая шестерня 28. Рассмотрим это подробнее:

а)  нарезание метрической резьбы

Метрические резьбы задаются шагом в мм и подача должна быть равна шагу нарезаемой резьбы. Зубчатый конус в механизме Нортона устанавливается ведущим, что обеспечивается включением муфт М2 и М3. Сменные колеса оставляются теми же, что и при подачах для точения: 42, 95, 50 (i_см1). Уравнение кинематического баланса цепи будет следующим:

Если будет отключено ЗУШ (i_зуш=1, частоты вращения шпинделя при этом – 630-2000 об/мин), а в реверсивном механизме и множительных группах будут включены передачи, обеспечивающие передаточные отношения 1:1 (т.е. ), то при снятии движения с разных шестерён конуса механизма Нортона будут обеспечиваться подачи:

Шестерня конуса	26	28	32	36	40	44	48
Подача, мм/об	6,5	7	8	9	10	11	12

При уменьшении i_мн и i_рев величины подач будут уменьшаться, при увеличении i_зуш – увеличиваться.

В последнем случае надо учитывать, что при включении ЗУШ изменяются частоты вращения шпинделя, а значит возможна ситуация, когда требуемая подача при другой частоте вращения шпинделя обеспечена не будет. В ряде случаев этого можно избежать, переключая соответственно i_мн и i_рев. К примеру, при включении i_зуш=2 (n_шп=200-630 об/мин) и при тех же передачах в других группах обеспечиваются подачи:

Шестерня конуса	26	28	32	36	40	44	48
Подача, мм/об	13	14	16	18	20	22	24

Если же необходино обеспечить подачи из ряда 6,5-12 мм/об при n_шп=200-630 об/мин (i_зуш=2), то следует включить i_мн=1/2 (или i_рев=1/2).

Примечание. задаются шагом в мм кроме метрических и другие резьбы (например, трапецеидальные, упорные). Настройка на их нарезание производится таким же образом;

б)  нарезание модульной резьбы

Модульные резьбы – это червяки зубчатых червячных передач. Они задаются не шагом, а модулем в мм. Шаг резьбы Т больше модуля в π раз. Чтобы обеспечить получение шага, кратного π, надо произвести соответствующие изменения в кинематической цепи. Эти изменения заключаются в установке других сменных колёс – 64, 95, 97 (i_см2), передаточное отношение которых отличается в 0,785=π/4 раза от передаточного отношения колёс 42, 95, 50 (i_см1). Уравнение кинематического баланса цепи:

в)  нарезание дюймовой резьбы

Дюймовые резьбы задаются не шагом, как метрические, а числом ниток (витков) на один дюйм (1"≈25,4 мм) длины резьбы, т.е. величиной, обратной шагу Т.

С целью обеспечения нарезания таких резьб конус механизма Нортона устанавливается ведомым, для чего в коробке подач отключаются муфты М2 и М3, сцепляются зубчатые пары 37:35 (колёсами 35, 37, 35 передаётся движение от сменных шестерён на вал скользящей шестерни 28) и 28:35 (колёсами 35, 28, 28, 35 передаётся движение от механизма Нортона на ведущий вал множительных групп передач); включённой должна быть также муфта М5.

Уравнение кинематического баланса цепи:

г)  нарезание питчевой резьбы

Питчем задаются червяки в дюймовой системе измерений. Питч – это величина, обратная модулю, но выражаемая не в 1/мм, а в 1/дюйм. Шаг резьбы Т в мм и подача должны быть больше модуля в πּраз, а модуль определяется делением 25,4 на питч (или число питчей). При этой настройке коробка подач включается, как при нарезании дюймовых резьб, а сменные колёса устанавливаются такие же, как при нарезании модульных резьб:

д)  нарезание точных или нестандартных резьб

При такой настройке коробку подач как настроечный орган не используют, цепь максимально укорачивают и включают ходовой винт "напрямую", соединяя его с помощью муфт М2, М4, М5 с выходным валом гитары сменных шестерён. В реверсивном механизме используются передачи с передаточным отношением 1:1. В гитаре сменных шестерён устанавливаются такие колёса А, Б, В, Г (i_см), какие обеспечат получение требуемого шага, а не те, какие показаны на схеме.

Уравнение кинематического баланса для этого случая:

Из уравнения с учётом отмеченного выводится настроечная формула:

.

3.4.3.4  Привод подачи для нарезания спиралей (торцевой резьбы)

Нарезание архимедовых спиралей (торцевой резьбы) обеспечивается при поперечном перемещении резца, в связи с чем включается ходовой вал и передачи фартука, обеспечивающие поперечную подачу.

Для передачи вращения ходовому валу муфта М5 расцепляется, а колесо 28 соединяется с левым колесом 56, имеющим глухое соединение со своим валом, а не с правым, в ступице которого смонтирована муфта обгона МО. Муфта обгона исключается из цепи потому, что при возможной её пробуксовке нарушится жёсткость кинематической связи 1об.шп.S_винт. С другой стороны, при многопроходном нарезании спиралей (как и других резьб) возврат резца в исходное положение производится при реверсе шпинделя, а муфта обгона МО является односторонней и её использование является невозможным.

При настройке привода на нарезание спиралей конус механизма Нортона обычно устанавливают ведомым и подбирают, при необходимости, такие сменные шестерни, которые бы обеспечили в совокупности с передачами коробки подач получение требуемого шага.