2. Анализ кинематической структуры станка.

Рисунок 7. Кинематическая схема станка.

Рассмотрим движения в станке 1553.

Рисунок 8. Главное движение

Главное движение – вращение планшайбы с заготовкой. Планшайба станка приводится в движе­ние электродвигателем через клиноременную передачу 283—475, коробку скоростей, переборное уст­ройство, коническую передачу 25—32, вал VII и колеса 23—154. В коробке скоростей находятся тройной и двойной передвиж­ные блоки шестерен Б1 и Б2, обеспечивающие валу III шесть ско­ростей вращения. От вала III вращение передается валу VI либо непосредственно колесами 18—21, либо через двухступенчатый перебор. В последнем случае вал VI получает вращение от вала III через колеса 18—44, вал IV. двойной подвижный блок Б₃, вал V и шестерни 18—44.

Расчет скоростей вращения вращение планшайбы.

Расчетные значения

Где 0,985- коэффициент скольжения ремня в клиноременной передаче

Рисунок 9. График скоростей вращения шпинделя

Рисунок 10. Движение подачи

Движение подачи – вертикальное и горизонтальное перемещение верхних суппортов (левый верхний суппорт также может перемещаться под углом к оси враще­ния детали), вертикальное и горизонтальное перемещения боково­го суппорта.

Эти движения заимствуются от конической шестерни 27, находящейся на валу VI, и передаются через кони­ческие колеса 27—27—27 валу VIII и валу XXXII. От вала XXXII движение сообщается коробке подач верхнего поворотного суп­порта, а от вала VIII приводятся в движение коробки подач пра­вого верхнего и бокового суппортов. От вала VIII движение пере­дается через колеса 53—30, вал IX, конические шестерни 20—34, вал X, конический реверс 29—17—29, управляемый муфтой M1, ко­робке подач. В коробке подач находятся тройной Б₄ и двойной Б₅ блоки шестерен и перебор, переключаемый муфтой ЛЬ- Блоки Bi и £5 обеспечивают валу XIII шесть различных чисел оборотов.

При выключенной муфте М₂, вал XIV получает вращение через колеса 23—65, 22—62 и 22—62. При пе­ремещении шестерни 62 влево включается кулачковая муфта М2 и вращение валу XIV передается непосредственно шестернями 23—65. От вала XIV через колеса 29—43, вал XV и шестерни 30— 42 приводится во вращение вал XVI. От этого вала через колеса 30—54, вал XVII, соосный с ним вал XVIII, червячную передачу /—19 и реечную передачу боковому суппорту сообщается горизон­тальная подача. Вертикальная подача бокового суппорта осущест­вляется от вала XVI через шестерни 30—54, вал XIX, шестерни 18—18, вал XX, червячную передачу 1—19 и реечную передачу.

Горизонтальная подача правого верхнего суппорта осущест­вляется ходовым винтом XXIV; вертикальная подача — валом XXIII через конические колеса 13—13, шестерни 27—27, кониче­скую передачу 13—13 и гайку, связанную с ходовым винтом t= 10 мм. Верхнему поворотному суппорту горизонтальная отдельным электродвигателем мощностью 7 кет через валы XXVII и подача сообщается винтом XXVI, а вертикальная подача — валом XXV,червячной передачей 1—22 и реечной передачей.

Рисунок 11. Вспомогательное движение

Вспомогательные перемещения - быстрые холостые перемещения суппортов, перемещение траверсы по на­правляющим стоек, зажим траверсы и поворот револьверной головки.

Быстрые перемещения суппортов осуществляется от отдельных электродвигателей М2,М3,М4,М5,М6,М7,М8,М9 мощностью 1,7 кВт через колёса 17-68-81 по тем же кинематическим цепям, по которым передаются рабочие подачи. Вертикальное перемещение траверсы осуществляется двумя ходовыми винтами XXVIII и XXX, которые одновременно приводятся в движе­ние электродвигателем мощностью 7 кВт через валы XXVII и XXIX и червячные передачи 2—29. Зажим траверсы на стойках производится рычажно-винтовым устройством, приводи­мым в движение электродвигателем мощностью 1,7 кет через чер­вячный редуктор 1-52. Поворот левого вертикального суппорта осуществляется вручную червячной передачей 1—300.

Расчет величин подач горизонтального перемещения левого верхнего суппорта

Расчетные значения:

Рисунок 12. График величин подач суппортов.

Рисунок 13. Структурная схема

Уравнения баланса, рабочие перемещения и формулы настроек.

Цепь главного движения

Рабочее перемещение (Один оборот шпинделя-Sмм продольного перемещения резца)

Уравнение баланса (один оборот шпинделя-Pмм продольного перемещения резца)

Формула настройки ,

Где С1-общее передаточное число двигателя

- передаточное отношение ременной передачи

-передаточное отношение цепи от коробки подач до суппорта,

-передаточное отношение между планшайбой и двигателем

-количество оборотов планшайбы

Движения подач

Вертикальная подача левого верхнего поворотного суппорта.

Рабочее перемещение

Уравнение баланса , где m - модуль зацепления, мм; z - число зубьев реечного колеса

Формула настройки

Горизонтальная подача левого верхнего поворотного суппорта.

Рабочее перемещение

Уравнение баланса

Формула настройки

Вертикальная подача правого верхнего поворотного суппорта.

Рабочее перемещение

Уравнение баланса

Формула настройки

Горизонтальная подача правого верхнего поворотного суппорта.

Рабочее перемещение

Уравнение баланса

Формула настройки

Вертикальная подача бокового суппорта.

Рабочее перемещение

Уравнение баланса

Формула настройки

Горизонтальная подача бокового суппорта.

Рабочее перемещение

Уравнение баланса

Формула настройки

Быстрые перемещения

Рабочее перемещение

Уравнение баланса

Формула настройки

Дополнительные задания

Выполнить расчеты, произвести настройку, построить схемы, графики.

1. Построить график частот вращения валов XI – XVII считая, что вал XI совершил 1 оборот.

Рисунок 14. График частот вращения валов XI – XVII.

2. Рассчитать скорость быстрого перемещения ползуна левого верхнего суппорта.

Ответить на вопросы

1. С помощью какого механизма, и вокруг какой оси происходит поворот левого верхнего суппорта

Поворот левого верхнего суппорта осуществляется вручную червячной передачей 1-300. Вспомогательные движения – ускоренное перемещение салазок и суппортов автоматически и вручную, поворот верхнего левого суппорта на требуемый угол для обработки конуса вручную. 

Ускоренные перемещения суппорта и салазкам осуществляются при помощи отдельных асинхронных двигателей или вручную при помощи маховичков. Верхний поворотный суппорт  используется для обработки наружных и внутренних конических поверхностей. Левый верхний суппорт, кроме того, может перемещаться под углом к оси вращения детали.Происходит вокруг горизонтальной оси.

2. Как обрабатываются конические поверхности без поворота левого верхнего суппорта.

Думаю, можно отнести обработку конических поверхностей с применением копирных устройств, но там у суппорта продольное движение при этом способе

Существуют четыре способа обработки конических поверхностей на токарных станках: а) поворотом верхней части суппорта; б) поперечным смещением корпуса задней бабки; в) с помощью конусной линейки; г) с помощью широкого резца.

 а)При первом способе работы подачу можно производить только от руки, вращая рукоятку ходового винта верхней части суппорта, и лишь в наиболее современных токарных станках имеется механическая подача верхней части суппорта. б)Второй же способ является  наиболее простым способом получения угла между осью центров и направлением подачи. Сместить линию центров, сдвинув задний центр в поперечном направлении. Путем смещения заднего центра в сторону резца (на себя) в результате обтачивания получают конус, у которого большее основание направлено в сторону передней бабки; при смещении заднего центра в противоположную сторону, т. е. от резца (от себя), большее основание конуса окажется со стороны задней бабки в) Для обработки конических поверхностей с углом уклона а до 10—12° современные токарные станки обычно имеют особое приспособление, называемое конусной линейкой. Недостатком конусной линейки является необходимость отсоединять салазки суппорта от винта поперечной подачи. Этот недостаток устранен в конструкции некоторых токарных станков, у которых винт не связан жестко со своим маховичком и зубчатыми колесами поперечного самохода. г) Обработку конических поверхностей (наружных и внутренних) с небольшой длиной конуса можно производить широким резцом с углом в плане, соответствующим углу α уклона конуса . Подача резца может быть продольная и поперечная. Однако использование широкого резца на обычных станках возможно только при длине конуса, не превышающей примерно 20 мм. Применять более широкие резцы можно лишь на особо жестких станках и деталях, если это не вызывает вибрации резца и обрабатываемой детали.