7. Коробки скоростей и подач.

Коробка скоростей (КС) - устройство сообщающее рабочим органам станка требуемые величины скоростей и мощность.

КС различают по компоновке и по способу переключения скоростей.

По компоновке КС делятся на встроенные и с разделенным приводом.

Встроенные КС изготавливают в одном корпусе со шпинделем.

Преимущества: компактность, концентрация рукояток управления. Уменьшение количества корпусных деталей.

Недостаток: вибрация и тепло выделяемое при работе отрицательно влияют на точность обработки.

КС с разделенным приводом изготавливают в одном корпусе и устанавливают на значительном расстоянии от шпинделя на который движение передается при помощи ременной передачи.

Преимущество: тепло и вибрация не влияют на качество обработки.

Недостаток: лишняя корпусная деталь и разброс рукояток управления.

КС делятся на следующие типы:

1. Со сменными колесами и постоянным межцентровым расстоянием.

А и В - числа зубьев сменных колес, которые поставляются со станком набором.

Для правильного подбора сменных колес необходимо решить систему двух уравнении.

А + В = const - условие зацеп ля ем ости.

Такие коробки скоростей применяются в станках, где редко меняются скорости.

2. Коробка скоростей с подвижными блоками зубчатых колес

При перемещении тройного подвижного блока можно поочередно вводить в зацепление различные зубчатые колеса.

Такие коробки скоростей применяют в различных типах станков. Недостаток: нельзя переключать скорости на ходу и применять косозубые колеса.

3. С кулачковой или зубчатой муфтой.

Такие коробки скоростей применяются в различных типах станков, можно применять косозубые колеса.

Недостаток: нельзя переключать скорости на ходу, износ зубьев вращающихся в холостую.

4. С фрикционными муфтами.

Муфта дисковая двухстороння фрикционная, передающая вращение за счет сил трения. Работает также как кулачковая или зубчатая.

Преимущества: можно переключать скорости на ходу.

Недостаток: возможно проскальзывание.

Такие коробки скоростей применяются в станках с ЧПУ.

Коробки подач

Коробки подач предназначены для получения требуемых вели­чин подач и сил подачи при обработке на станке различных деталей.

Коробка подач в большинстве случаев приводится от шпинделя станка или от отдельного электродвигателя. Значения подач должны обеспечивать требуемый класс чистоты поверхности, а также высокую стойкость инструмента и производительность станка. Подачи в общем случае должны располагаться по геомет­рической прогрессии.

Изменение величины подачи может производиться различными способами: при помощи механизмов с зубчатыми передачами и без применения зубчатых передач.

Коробки подач с зубчатыми передачами бывают:

а) со сменными зубчатыми колесами, с постоянным расстоянием между осями валов;

б) с передвижными блоками зубчатых колес;

в) со встречными ступенчатыми конусами колес и вытяжными шпонками;

г) нортоновские;

д) в форме гитар сменных зубчатых колес;

е)с механизмами типа меандра.

Коробки подач со сменными зубчатыми колесами (с постоян­ным расстоянием между осями валов) находят применение в стан­ках для крупносерийного производства при редкой настройке. В частности, такие коробки встречаются в автоматах, полуавто­матах, операционных и специальных станках. Конструкции коро­бок подач, состоящих из одних лишь сменных зубчатых колес, очень просты и не отличаются от аналогичных коробок скоростей.

Коробки подач с передвижными блоками зубчатых колес широко применяются в универсальных станках. Они позволяют передавать большие крутящие моменты и работать с большими скоростями. К недостатку коробок подач этого типа относится невозможность использования в них косозубых колес. По конструкции коробки подач с передвижными зубчатыми колесами аналогичны соответ­ствующим коробкам скоростей.

Коробка подач со встречными ступенчатыми конусами колес и вытяжной шпонкой на четыре различных передаточных отноше­ния (вообще число передач в таких коробках может достигать 8—10 в одной группе) показана на рис. 22, а.Механизмы с вытяжными шпонками обычно используют в качестве основной группы передач коробки подач.

Недостатком этого механизма является то, что все зубчатые колеса ведомого вала независимо от того, передают они крутящий момент или нет, постоянно вращаются, что ускоряет их износ и требует дополнительной затраты мощности. К недостаткам относят также возможность перекоса вытяжной шпонки, малая Жесткость шпоночного валика, ослабленного продольным пазом, вращение колес с чрезмерно большой скоростью, если шпоночный валик работает как ведущий, и др. Коробки подач с вытяжными шпонками применяют в небольших, а иногда и в средних по раз­меру сверлильных и токарно-револьверных станках.

Механизм Нортона. Этот механизм позволяет получить арифметический ряд подач, необходимый при наре­зании стандартных резьб; поэтому он широко применяется в коробках подач токарно-винторезных станков. Его достоинствами являются малые размеры вдоль оси возможность свободного выбора передаточных отношений независимо от межцентрового расстояния. Он позволяет получить при небольших размерах большое количество передаточных отношений, необходимых для нарезания разных резьб с различным шагом.

Существуют нортоновские передачи, у которых число переда­точных отношений достигает 10—12 при приемлемых осевых раз­мерах коробки.

Ведущим звеном может быть и зубчатый конус, т. е. передача является обратимой.

Коробки подач в форме гитар сменных зубчатых колес .Гитарой называется устройство, обеспечивающее надлежащее сцепление сменных зубчатых колес. Гитары сменных колес дают возможность настраивать подачу с любой степенью точности. Они позволяют применять передаточные отношения до i_min = 1/8. Гитары бывают двухпарные и трехпарные. В основном в станках встречаются двухпарные гитары, лишь в редких случаях, когда необходимы особенно малые передаточные отношения или требуется особенно высокая точность настройки этих отношений, используют трехиарную гитару. Каждая гитара снабжается опре­деленным комплектом сменных зубчатых колес.

Механизм Меандра состоит из трехпарных зуб­чатых колес. Подобные механизмы могут быть и с большим количеством передаточных отношений.

Достоинства механизма Меандра — однорычажное управление, малые осевые размеры и большой диапазон регулирования. Меандр широко применяют в токарно-винторезных станках Для образования первой переборной группы в механизме подач. Основные недостатки механизма Меандра: недостаточно жесткое и точное сопряжение включенных колес, ненадежная смазка и возможность засорения передач через вырезы в корпусе коробки и постоянное вращение всех блоков колес на валах, в том числе и не участвующих в передаче движения.

Существуют механизмы Меандра с передвижным зубчатым колесом вместо накидного. В этом случае жесткость конструкции увеличивается, но так как передвижное колесо может сцепляться только с большими колесами блоков, то для получения того же количества передаточных отношений, что и в механизме с накид­ным колесом, требуется большее количество блоков зубчатых колес.