Механизм главного движения

Кинематическая цепь коробки скоростей приводится в движение от электродвигателя мощностью или и частотой вращения через клиноременную передачу, состоящую из двух пяти-ручьевых шкивов диаметром 142 и 254 мм (рис. 1.2).

На валу I коробки скоростей свободно сидят двойной блок зубчатых колес 56-51 и зубчатое колесо 50, которые могут поочередно соединяться с валом II при помощи фрикционной муфты , управляемой рычагом 15 (рис. 1.1). Для передачи шпинделю правого вращения с валом II соединяют блок 56-51, при этом вал II получает две частоты вращения через зубчатые колеса 51-39 или 56-34. Далее при помощи зубчатых колес 29-47, 21-55 или 38-38 вал III получает три частоты вращения. От вала III через зубчатые колеса 65-43 непосредственно приводится во вращение шпиндель VI. Для получения низких частот вращения шпинделя используют перебор. В этом случае цепь низких частот вращения шпинделя VI, когда включен перебор (зубчатый блок 43-52 передвинут вправо), начинается с вала III, следует через зубчатые колеса 22-88 или 45-45, передается на вал V и заканчивается передачей 26-52.

Таким образом, шпиндель VI может получить 23 различных частот правого вращения, причем, 6 частот прямого включения и 17 частот через перебор. Для передачи шпинделю вращения в обратном направлении с валом II при помощи муфты соединяют зубчатое колесо 50 и движение от вала I передается через зубчатые колеса 50-24, 36-38 на вал II и далее на шпиндель по тем же кинематическим парам, что и при прямом вращении. При этом количество частот обратного вращения в два раза меньше.

Для выполнения токарных работ, а также для нарезания различных резьб на данном станке необходимо произвести настройку его кинематических цепей – главного движения и движения подачи. Заданная частота вращения шпинделя, отвечающая расчетной, а также ближайшему табличному значению, обеспечивается установкой рукояток коробки скоростей в соответствующие положения.

Уравнение кинематической цепи главного движения имеет следующий вид:

, (1.1)

где – заданная частота вращения шпинделя, об/мин; – частота вращения ротора электродвигателя, об/мин; – передаточное отношение ременной передачи; 0,96 – коэффициент упругого проскальзывания ременной передачи; – передаточное отношение коробки скоростей.

В результате наибольшая частота вращения шпинделя может быть определена из выражения:

(1.2)

Аналогично можно найти наименьшую частоту вращения шпинделя:

(1.3)

Механизм подач

Движение подач заимствуется от шпинделя VI через зубчатые колеса 60-60 для вала VII (рис. 1.2). На вал VIII прямое вращение передается через зубчатые колеса 42-42 или 28-56, а обратное – через зубчатые колеса 35-28-35. Движение с вала VIII подается на сменные колеса гитары 42-95-50 и далее на вал IX, с которого движение осуществляется по двум направлениям: первое – через зубчатые колеса 35-37-35 на вал Х, механизм Нортона, шестерни 35-28, 28-35 и множительный механизм, состоящий из двух подвижных двойных блоков шестерен и . Они обеспечивают получение четырех различных передаточных отношений: 1/8; 1/4; 1/2 и 1. При включении кулачковой муфты вращение вала XIV передается непосредственно ходовому винту.

При реализации движения по второму направлению включают муфты М₂ и М₄, а колесо 37 расцепляют с колесом 35, которое расположено на валу Х и может перемещаться по нему в осевом направлении. Муфта М₃ остается включенной. В этом случае от вала IX получит вращение вал XI через механизм Нортона и далее через муфту М₄ оно будет передаваться валу XII, множительному механизму, двухвенцовому блоку Б₉ зубчатых колес 28-48 и при включенных муфтах М₄ и М₅ – ходовому винту. При включении муфты М₃ происходит соединение валов XI и XIV, а при включении муфты М₂ – валов IX и XI. В случае включения М₂, М₃ и М₅ вращение вала IX сообщается непосредственно ходовому винту XVI.

Ходовой вал получает вращение от вала XIV через двухвенцовую пару зубчатых колес 28-56, обгонную муфту для осуществления механических подач суппорта. В случае смещения блока 28-28 влево его зубчатый венец входит в зацепление с шестерней 56, жестко закрепленной на валу XV, вра-

Рис. 1.2. Кинематическая схема токарно-винторезного станка модели 1К62

М₁

М₂

щение ходовому валу передается помимо обгонной муфты, что необходимо при нарезании торцовых резьб.

От ходового вала вращение через шестерни 27-20-28, предохранительную муфту и червячную передачу 4-20 сообщается валу, на котором расположены два зубчатых колеса по 40 зубьев. Они непосредственно связаны с зубчатыми венцами кулачковых муфт, расположенных слева. При сцеплении кулачковых муфт, расположенных слева, включается продольная подача. Тогда движение к реечному колесу будет передаваться через зубчатые колеса 40-37, 14-66. Для изменения направления продольной подачи муфты переключают, тогда реечное колесо получит вращение через колеса 37-45-37, 14-66.

Включение поперечной подачи производят сцеплением муфт, расположенных справа, тогда винт поперечной подачи получит вращение через колеса 40-37, 40-61-20. Если муфту переключить, то винт поперечной подачи получит вращение через зубчатые колеса 37-45-37, 40-61-20, поэтому суппорт будет перемещаться в обратном направлении.

Кинематическая цепь подачи согласовывает вращение шпинделя с перемещением суппорта в продольном или поперечном направлении. За один оборот шпинделя суппорт должен перемещаться на величину S в мм/об.

Уравнение кинематической цепи продольной подачи имеет вид:

(1.4)

где i – передаточное отношение от шпинделя до реечного колеса;

 m Z – длина делительной окружности реечного колеса, мм;

S – продольная подача, мм/об.

Коробка подач получает вращение от вала VIII через гитару со сменными блоками С₁ и С₂. Для нарезания метрических и дюймовых резьб и получения различных величин механической подачи сменные блоки устанавливаются в порядке 42-95-50.

Минимальная продольная подача примет значение:

(1.5)

При необходимости нарезания модульных и питчевых резьб сменные блоки шестерен переворачиваются, и вращение коробки подач передается шестернями 64-95-97.

Быстрое перемещение суппорт получает от отдельного электродвигателя N = 1 кВт, n = 1410 об/мин через ременную передачу со шкивами 85 и 147 мм, ходовой вал и далее по тем же кинематическим цепям фартука, по

которым суппорту сообщаются рабочие подачи.

Величину быстрого продольного перемещения суппорта можно определить из уравнения кинематической цепи:

(1.6)