Учебное пособие 800579

= ∙ ∙ ∙ ,мм,

где - перемещение рейки или реечного колеса, мм,

–частота вращения вала реечного колеса, об/мин,

-модуль зацепления, мм,

-число зубьев реечного колеса.

-винтовой:

–ход винта, мм,

-шаг винта, мм,

-число заходов винта.

-храповой:

хр = , хр

где – число зубьев, захватываемых собачкой за 1 оборот вала;

хр – число зубьев храпового колеса.

50

- мальтийский:

м = 1 ,

где – число пазов мальтийского механизма. 4. Суммирующие механизмы:

- дифференциал с коническими колесами:

=±

6.Кинематическая схема токарно-винторезного станка

16К20

Кинематическую схему токарного станка можно разделить на две кинематические цепи: привода главного движения и привода подачи.

51

Изучение кинематической схемы станка 16К20 целесообразнее осуществлять по блок-схемам кинематических цепей приводов.

1) Привод главного движения

Главным движением является вращательное движение шпинделя станка. Рассмотрим цепь движения привода главного движения по блок-схеме, представленной на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Блок-схема привода главного движения: ЭД – главный электродвигатель; РРМ1 – реверсивно-регулирующий механизм №1; РМ2 – регулирующий механизм №2; РМЗ – регулирующий механизм №3;

РМ4 – регулирующий механизм №4 («Перебор»)

Вращение вала электродвигателя (ЭД) через клиноременную передачу (КРП) передается на входной вал коробки скоростей. Кинематическая цепь коробки скоростей состоит из 4-х регулирующих механизмов, три из которых представляют скользящие блоки, а один – механизм перебора (РМ4), и одного реверсивного, в котором используется фрикционная муфта Мф и промежуточный ("паразитный")

52

блок шестерен. Включением муфты Мф влево реверсивный механизм обеспечивает прямое вращение шпинделя, при котором, в основном, и осуществляется процесс резания.

С помощью коробки скоростей можно обеспечить 24 различные частоты прямого вращения шпинделя в пределах от

12,5 до 1600 об/мин.

Уравнение кинематического баланса цепи главного

- общее передаточное отношение от электродвигателя до шпинделя;

крп = ∙0,98 – передаточное отношение от вала электродвигателя до шпинделя;

- передаточные отношения в РРМ1 при прямом вращении шпинделя;

53

Подставив в уравнение (1) числовые значения передаточных отношений ступеней регулирования механизмов в цепи привода главного движения, получим общее уравнение кинематического баланса цепи главного движения для частот вращения шпинделя в пределах от 12,5 до 1600 об/мин.

2) Привод движения подачи

Привод подачи составлен из механизмов, которые размещены в коробке скоростей (в том числе звено увеличения шага

– ЗУШ и реверсивный механизм – Р), гитаре сменных шестерен – ГСШ, коробке подач (обратимый механизм – ОМ, меандр – Me и переключающие муфты) и суппорте станка (реечная – РП и винтовые передачи – Bl, B2, ВЗ ) (См. блоксхему на рис. 2.2).

Рис. 2.2. Блок-схема привода движения подачи: ЗУШ – звено увеличения шага резьбы; Р – реверсивный механизм (трензель); ГСШ – гитара сменных шестерен;

ОМ – обратимый регулирующий механизм; Me – регулирующий механизм (меандр); РП – реечная передача; В1, В2, ВЗ – винтовые передачи

54

Механизм звена увеличения шага (ЗУШ) используется только при нарезании резьбы с увеличенным шагом, он расположен в коробке скоростей. В качестве ЗУШ используется механизм РМ4, только движение в нем подается от шпинделя (т.е. в обратном направлении).

Для осуществления подачи, вращение от шпинделя через реверсивный механизм (Р) и гитару сменных шестерен (ГСШ) поступает на вход коробки подач, состоящей из двух регулирующих механизмов: обратимого (ОМ) и меандра (Me), и переключающих муфт M1, М2, М3 и М4. С коробки подач движение через ходовой валик или ходовой винт передается в фартук суппорта, а затем на исполнительные механизмы, преобразующие вращательное движение в поступательное: реечную (РП) и винтовые передачи (В1, В2, ВЗ). Реечная передача (РП) используется для осуществления продольной подачи, а винтовые: Bl – для нарезания резьбы, В2 – поперечной и ВЗ - наклонной подач.

Кинематическая цепь подачи станка позволяет осуществлять точение с продольной, поперечной и наклонной подачами, а также нарезание метрической, модульной, питчевой и особоточной резьб.

Рассмотрим кинематические цепи, по которым движение передается от шпинделя к исполнительным механизмам суппорта при осуществлении различных видов подач.

Уравнение кинематической цепи любой подачи можно представить в общем виде: = 1об шп ∙ общ ∙ исп, (мм/мин),

где общ = пер ∙ пост – общее передаточное отношение движения от шпинделя до исполнительного механизма (реечного или винтового),

пер = ом ∙ ме – переменное передаточное отношение, изменяющееся с помощью регулирующих механизмов в коробке подач (обратимый механизм – ОМ и меандр – Me);

пост - постоянное передаточное отношение, равное произведению передаточных отношений всех передач, составляющих кинематическую цепь той или иной подачи

55

(кроме передач регулирующих механизмов), том числе и передаточное отношение гитары сменных шестерен (ГСШ):

гсш = ∙ , где = 40; = 86; = 64.

Уравнение продольной подачи

При точении с продольной подачей ( прод) в коробке подач включены (замкнуты) муфты М3 и M4, при выключенных (разомкнутых) муфтах M1 и М2. Движение от шпинделя передается к реечной передаче – РП в суппорте и уравнение кинематического баланса пепи продольной подачи имеет вид:

незначительно отличается от продольной подачи и имеет вид:

Уравнение наклонной подачи

Наклонная подача ( н) осуществляется винтовой передачей (ВЗ), вмонтированной в поворотных резцовых салазках. Уравнение цепи движения наклонной подачи имеет вид:

56

Кинематические цепи нарезания резьбы

Нарезание резьб любого профиля и размерности осуществляется с помощью винтовой передачи В1, при этом движение от шпинделя передается на ходовой винт через замкнутую муфту – Мз, которая отключает движение ходового валика и передает вращение на ходовой винт, а затем через разъемную гайку поступательным движением перемещает суппорт с резцом.

В зависимости от размерности резьбы гитара сменных шестерен – ГСШ обеспечивает различные передаточные отношения.

Например:

-при нарезании метрических и дюймовых резьб

4086

∙= 73 ∙36 ,

Уравнение при нарезании метрической резьбы

Метрическая резьба задается шагом « м», измеряемым в мм. При этом в коробке подач включены муфты М2, М3, М4 и уравнение цепи имеет вид: м = 1об шп ∙ общ ∙ хв , (мм),

где хв - шаг ходового винта винтовой передачи В1.

Уравнение при нарезании дюймовой резьбы

Дюймовая резьба задается шагом, измеряемым числом ниток ( ) на один дюйм (1"). Для приведения размерности шага из дюймовой системы измерения в метрическую (т.к. шаг ходового винта измеряется в мм) необходимо использовать формулу:

57

д = 25,4,(мм),

где 25,4 – число миллиметров в 1 дюйме;

– число ниток на 1 дюйм.

При нарезании дюймовой резьбы используется ГСШ, как для метрической резьбы ( = ). В коробке подач включена

только муфта М2, остальные муфты M1, М3 и М4 выключены, за счет чего движение на обратимый механизм (ОМ) поступает наоборот (как бы перевернутым).

Кинематическую цепь дюймовой резьбы можно описать следующим уравнением: д = 1об шп ∙ общ ∙ хв , (мм).

Уравнение для нарезания специальной и особоточной резьбы

При нарезании специальной (с нестандартным шагом) и резьбы повышенной точности в коробке подач замыкаются муфты M1 и М2, тем самым из кинематической цепи исключается ряд передач в регулирующих механизмах и уменьшается погрешность шага нарезаемой резьбы.

Уравнение кинематической цепи имеет вид:

специальной резьбы осуществляется подбором сменных шестерен в ГСШ: вместо имеющихся «К, L, и N» рассчитываются и устанавливаются шестерни «А, В, С и Д».

Уравнение для нарезания резьб с увеличенным шагом

Для нарезания резьбы с увеличенным шагом (более 7 мм) необходимо использовать в цепи механизм – "звено увеличения шага (ЗУШ)".

58

При этом движение от шпинделя на реверсивный механизм (Р) поступает через ЗУШ (обратный механизму перебора) и передачу (45/45) (на схеме показано пунктиром).

Уравнение для нарезания резьбы с увеличенным шагом имеет вид:

ув = 1об шп ∙ зуш ∙ общ ∙ хв ,(мм).

59