3. Резьбонакатные станки

Для получения резьбы на деталях широкое распространение получили резьбонакатные станки. Эффективность замены нарезания резьбы ее накаты­ванием заключается в значительном повышении производительности процесса и качества резьбы. По виду накатного инструмента станки бывают: плоскими резьбовыми плашками (рис. 87,я), с круглыми резьбовыми ро­тками (рис. 87,6) и с круглым резьбовым роликом и дуговой плашкой рис. 87,в).

Рассмотрим резьбонакатный станок мод. 5933, работающий круговыми роликами. Техническая характеристика станка: диаметр накатываемой резьбы 6-30 мм, наибольшая длина резьбы 40 мм, наибольший шаг резьбы 5 мм. Кинематическая схема станка обеспечивает следующие формообразующие движения (рис. 88): вращение накатного ролика, сидящего в шпин­деле неподвижной бабки; вращение заготовки и ее перемещение в про­чее накатывания.

Рис. 88. Кинематическая схема резьбонакатного станка мод. 5933

Кинематическая цепь, передающая вращение накатному ролику, берет начало от электродвигателя 14 и идет через клиноременную передачу 1—2. сменные колеса гитары скоростей а — b колеса 3 — 4. шпиндель. Набором сменных колес а — Ь можно регулировать частоту вращения накатного ро­лика в пределах 39 — 265 об млн. От шпинделя I неподвижной бабки через кулачковую муфту 13 приводятся во вращение колеса 5, 6, 7 и шпиндель II подвижной бабки. Скорость вращения шпинделя II такая же, как и шпин­деля I. Поскольку подвижная бабка перемещается, связь между шпинделя­ми осуществляется посредством шарнирного соединения рычагов 8 и 9.

Поперечное перемещение подвижной бабки осуществляется от кулачка 15, который вращается по следующей цепи: шпиндель //, сменные колеса а_{1 –} b₁ червячная пара 10 — 11 кулачок. За один оборот кулачка 15 обра­зуется резьба на поверхности детали, после чего станок выключается пу­тем отключения муфты 12. Частота вращения кулачка устанавливается сменными колесами а_{1 -} b₁ зависимости от продолжительности накаты­вания резьбы.

Перед работой станка необходимо вершины резьб роликов сместить относительно друг друга на половину шага. Это достигается поворотом одного из шпинделей при выключенной муфте 13. Муфта имеет 100 зубьев, т. е. при повороте на один зуб вершины резьбы сместятся на величину 0,01 шага резьбы.

4.Токарный резьбонарезной станок мод. 1622 повышенной точности

В инструментальном производстве при изготовлении резьбового инструмента применяют токарно-винторезные станки повышенной точности, эти станки имеют точные ходовые винты и корректирующие устройства. Последние служат для поворота гайки винта, в результате чего выбирается люфт в винтовой паре и обеспечивается получение точного шага нарезаемой резьбы. Например, накопленная погрешность шага резьбы на длине 50 мм у таких станков 0,003 мм, а на длине 300 мм — 0,005 мм. На станках без корректирующего устройства эти погрешности в 4 —5 раз больше. Существует несколько способов коррекции: созданием дополнительного поворота гайки, дополнительным осевым перемещением ходового винта применением дифференциального механизма для дополнительного поворота винта.

Поворот гайки с целью коррекции шага ходового винта может быть

осуществлен с помощью установленной на суппорте станка коррекционной линейки 1 (рис. 89,а), соединенной системой тяг с гайкой 4. При установке линейки под углом а к оси центра станка одновременно с продольной подачей суппорта будет перемещаться ползун 2 с копиром 3, поворачивая через систему тяг гайку ходового винта. Между величиной перемещения h_i

ползуна за один оборот шпинделя, подъемом h₂ тяги гайки и продольным перемещением суппорта s существует зависимость

отсюда

где α — угол наклона линейки к оси центров станка; β — угол копира.

Вместе с тем величина подъема h₂ на радиусе r при повороте гайки на угол γ будет h₂=r γ, откуда угол поворота гайки

В результате величина дополнительного продольного перемещения суп­порта за один оборот шпинделя в зависимости от утла γ поворота гайки будет

Где t_в – шаг винта.

Осевое перемещение ходового винта станка создается при помощи коррекционной линейки 1 (рис. 89,б), соединенной с суппортом. При продольном движении суппорта линейка через реечную передачу 6 будет поворачивать гильзу 5, имеющую резьбу с шагом t_r. Внутри гильзы свободно вращается конец ходового винта. Гильза при вращении получает продольное перемещение ∆_s и передает его ходовому винту, который таким образом, дополнительно перемещается в осевом направлении. Число оборотов реечного зубчатого колеса n_р.к. за один оборот шпинделя

Где s_{поп =} s_пр tgα – поперечная подача; s_пр - продольная подача; m ,z – модуль и число зубьев реечного колеса.

Дополнительное продольное перемещение суппорта вместе с ходовым винтом станка за один оборот шпинделя

Рис. 89. Схемы корректирующих устройств

Коррекция шага ходового винта при помощи дифференциала. Назначение дифференциала состоит в сложении двух движений: основного — от коробки подач 7 (рис. 89,в) и дополнительного — от коррекционной линейка 1. Если линейка поставлена горизонтально, правое коническое зубчатое колесо дифференциала будет неподвижно и уравнение кинематического баланса для цепи от шпинделя до ходового винта будет иметь вид

Где s_пр – продольная подача; i_шп – передаточное отношение гитары подач; i_кп – передаточное отношение коробки подач; i_диф – передаточное отношение дифференциала; t_в – шаг ходового винта.

Обозначив произведение трех передаточных отношений через i_общ , получим

Если коррекционная линейка будет установлена под углом α к оси центров станка, то при ее продольном перемещении вместе с суппортом дифференциал получит от реечной передачи дополнительное вращение. Урав­нение кинематического баланса с учетом дополнительного перемещения суппорта примет тогда вид

Величину ∆_I – дополнительного передаточного отношения всей кинематической цепи шпиндель – ходовой винт можно определить по формуле

Где l =s_пр tgα — величина перемещения рейки; 1/2 — передаточное отноше­ние дифференциала.

Из рис. 89,в и предыдущего уравнения имеем

Подставив это значение в уравнение кинематического баланса, получим

Откуда

Рис. 90. Кинематическая схема токарно-винторезного станка мод. 1622

На рис. 90 изображена кинематическая схема токарно-винторезного станка повышенной точности мод. 1622.