5.2.2 Методы подбора сменных колес гитар

Гитарой (рис. 5.3) называется устройство, обеспечивающее правильное сцепление сменных зубчатых колес. Расстояние L между ведущим 1 и ведомым 2 валами является неизменным. На ведомом валу свободно установлен приклон гитары 3, закрепленный болтом 4. Ось 5 промежуточных колес b, с можно перемещать по радиальному пазу, тем самым изменяя расстояние А между центрами колес c и d. Дуговой паз позволяет регулировать размер В. Чтобы подобранные сменные зубчатые колеса не упирались во втулки ва­лов 1, 2, необходимо соблюдать усло­вия их сцепляемости:

a + b > с + (15 ÷ 20);

c + d > b + (15 ÷ 20).

Рис. 5.3. Схема двухпарной гитары

При подборе колес необходимо учитывать и допускаемые пределы пере­даточных отношений пар сменных колес . Каждой гитаре придается определенный набор сменных колеc. Нормальные комплекты сменных зубчатых колес для различных станков при­ведены в справочниках.

Существует несколько способов подбора чисел зубьев сменных колес.

Способ разложения на сомножители прост и точен. Этот способ применяют тогда, когда числитель и знаменатель передаточного отношения можно разложить на простые множители.

Например:

.

Проверяем сцепляемость зубчатых колес:

a + b > c + (15 ÷ 20) или 60 + 70 > 40 + 15;

c + d > b + (15 ÷ 20) или 40 + 80 > 70 + 15.

Способ замены часто встречающихся чисел приближенными дробями заключается в том, что часто встречающиеся при нарезании дюймовых резьб, червяков и в других случаях числа π и 25,4 (число­вое значение дюйма) заменяют приближенными значениями, удоб­ными для подбора сменных колес, например:

1^˝ ≈ 25,4 мм = 127 / 5 мм; π ≈ 22/ 7 ≈ (19 ∙ 21) / 127 и т.д.

Полученная при этом погрешность не должна превышать заданной по условию.

Абсолютная погрешность наладки Δi = i_см - i΄_см ;

относительная погрешность наладки ,

где i_см — заданное передаточное отношение; i^'_см — полученное пере­даточное отношение сменных колес.

Способ подбора сменных колес по таблицам очень точен, но его следует применять лишь в тех случаях, когда нельзя подобрать колеса методом разложения на сомножители. Наиболее быстрый подбор сменных колес можно выполнить по специальным таблицам.

5.3 Токарно-винторезный станок 16к20

Предназначен для выполнения различных токарных и резьбонарезных работ в условиях единичного и мелкосерийного производства, а также для ремонтных работ.

Техническая характеристика

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм.

над станиной ............………………………. 400

над поперечным суппортом ..........……….. 220

Расстояние между центрами (РМЦ), мм …........ 700, 1000, 1400. 2000

Число частот вращения шпинделя ...........24 (22 различных зна­чения)

Частота вращения шпинделя, мин ^-1 .........… 12,5 - 1600

Подача, мм/об.

продольная ..................…………………… 0,055 - 2.8

поперечная ...................……………………. 0,025 - 1,4

Шаг нарезаемой резьбы:

метрической, мм ................………………... 0,5 - 112

дюймовой, число ниток на 1^˝ ..........……… 56 - 0,5

модульной, мм .................…………………. 0,5 - 112

питчевой, питч ..............…………………… 56 - 0,5

Мощность электродвигателя главного привода, кВт.... 7,5; 10

Габаритные размеры станка, мм:

длина .....................………………..2470, 2760, 3160, 3760

высота .....................……………………….. 1470

ширина .....................………………………. 1195

Масса станка (РМЦ 1000 мм), кг ..........… 3000

Вращение шпинделя (рис. 5.4) осуществляется от электродвига­теля через ременную передачу со шкивами и коробку скоростей. На валу I коробки скоростей установлена фрикционная двусторон­няя муфта M₁. Для получения прямого вращения шпинделя муфту M₁ включают влево и тогда вращение от вала I через зубчатые колеса или блока Б1 передается на вал II две различные частоты вращения, которые через зубчатые колеса вала II и передвижного блока Б2, установленного на валу III, сообщает ему шесть частот вращения. Эти шесть частот вращения удваиваются при выключенном блоке БЗ перебора звена увеличения шага через зубчатые колеса или и передвижного двойного блока Б4 и передаются на шпиндель VI.

При зацеплении зубчатых колес или вала III пере­движного блока БЗ, установленного на валу IV, и зубчатых колес 18/72 шпинделя вал IV получает 12 частот вращения, которые через зубчатые колеса 30/60 вала V и блока Б4 передаются на шпиндель, т. е. шпиндель получает 24 частоты вращения, но так как значе­ния 500 и 630 мин ^-1 повторяются дважды, то шпиндель имеет только 22 частоты вращения.

Уравнение кинематического баланса цепи главного движения станка для максимальной частоты вращения шпинделя имеет вид

мин ^–1,

для минимальной частоты вращения (указана на схеме)

мин ^–1.

Изменение направления вращения шпинделя осуществляется переключением муфты М₁ вправо. Тогда вращение с вала I на вал II передается через зубчатые колеса и , свободно установлен­ные на валу VII, при этом вал II получает вращение с направле­нием, совпадающим с валом I.

Привод подач содержит звено увеличения шага, механизм ре­верса, гитару сменных колес , коробку подач и механизм фартука. Движение подачи осуществляют от шпинделя через колеса . При нарезании резьбы с шагом 16 - 112 мм через звено увеличения шага, расположенное в коробке скоростей, которое имеет два передаточных отношения

i₁ = , i₂ = .

Это соответственно увеличивает шаг наре­заемой резьбы во столько же раз.

Для изменения направления подачи при нарезании резьбы слу­жит реверсивный механизм, состоящий из зубчатых колес. При зацеплении зубчатых колес валов VIII и Х нарезается правая резьба, а при зацеплении колес валов VIII, IX и Х - ле­вая. При нарезании метрических и дюймовых резьб и для подачи от ходового вала XIX гитару составляют из сменных колес , а в коробке подач при нарезании резьб муфту М₂, выключают, а муфты М₃ – М₅ включают;

Рис. 5.4. Кинематическая схема станка 16К20

при точении муфту М₅ выключают: движение на ходовой вал XIX передается через обгонную муфту М₆ и колеса . При нарезании модульных и питчевых резьб гитару составляют из колес , а в коробке подач муфты М₂, М₃ и М₄ выключают, а муфту М₅ включают.

Продольную и поперечную подачу суппорта осуществляют от ходового вала XIX через механизм фартука. По валу XIX вдоль шпоночного паза скользит зубчатое колесо с z = 30 и передает вращение через зубчатые колеса (при включенной муфте М₇) и червячную передачу валу XXII. Для получения про­дольной подачи суппорта и его реверсирования включают одну из муфт M₈ или M₉ соответственно. Тогда вращение от вала XXII передается через зубчатые колеса (включена муфта М₉) или (включена муфта М₈) и валу XXIII и далее реечной шестерне z = 10, которая, перекатываясь по рейке с m = 3 мм, осуществляет продольное перемещение суппорта. Поперечная по­дача суппорта и ее реверсирование осуществляется включением муфт М₁₀ и M₁₁ соответственно. В этом случае от вала XXII через зубчатые колеса (при включении М₁₀) или (при вклю­чении M₁₁) и вращение передается ходовому винту XXIII с шагом 5 мм, который перемещает поперечный суппорт.

Уравнение кинематического баланса цепей станка имеет вид: для цепи нарезания резьбы со стандартным шагом Р_р без включения звена увеличения шага

1 об. шп. (или i_Б7) i_Б8 i_Б9 Р₌₁₂ = Р_р .

Для цепей нарезания дюймовых, модульных и питчевых резьб составляются свои уравнения кинематического баланса.

При нарезании резьб повышенной точности и специальных резьб движе­ние от шпинделя на ходовой винт XXI передается через гитару , минуя коробку подач. В этом случае муфты М₂ и М₅ включены и настройку цепи на требуемый шаг осуществляют подбором сменных зубчатых колес гитары. Уравнение кинематического баланса цепи имеет вид

1 об. шп. ,

откуда формула настройки гитары .

Для цепи прямой продольной подачи, связывающей шпиндель с реечной передачей привода подач:

При включении муфт М₁₀ или М₁₁ от вала XXII червячной пере­дачи цепи продольной подачи движение будет передаваться по цепи поперечной подачи суппорта . Установочные перемещения суппорта осуществляют от электродвигателя М₅ через клиноременную передачу и ходовой вал XIX. Механизм по­дачи суппорта через коробку подач можно не выключать, так как в цепи ходового вала установлена муфта обгона M₆. Станок может быть оснащен механическим приводом салазок.