Токарно-винторезный станок

7.5. Точение при помощи конусной (копирной) линейки (рис. 11). Конусная линейка 1 расположена на плите 2 сзади станка и может поворачиваться вокруг пальца 3 на требуемый угол α. При этом поперечные салазки отсоединяются от своего ходового винта либо его гайка имеет специальную конструкцию, позволяющую изменять глубину резания (станки для нарезания конических резьб).

Тягой 4 и сухарем 5 поперечные салазки соединяются с конусной линейкой. При продольной подаче поперечные салазки суппорта под действием линейки смещаются в поперечном направлении, в результате чего резец движется под углом к оси заготовки.

11

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ СТАНКА

Рациональная эксплуатация станков возможна на основе исчерпывающих сведений о них. Документом, в котором содержатся сведения о параметрах станка, является паспорт – один из разделов руководства по эксплуатации станка. Паспорт станка составляют при выпуске новой модели, при модернизации станка, при утрате соответствующих документов. Фактические параметры станка определяются по специальной методике, изложенной ниже.

1. Высота центров H. Измеряется по перпендикуляру расстояние от линии центров до станины (рис. 12).

Рис. 12. Схема наибольших диаметров обработки

2. Наибольшее расстояние между центрами. Задняя бабка пе-

ремещается в положение, наиболее удаленное от передней (без свешивания со станины), и пиноль задвигается до отказа. Измеряется расстояние между вершинами нормальных центров.

12

3. Наибольший диаметр:

3.1. Прутка d1. Измеряется диаметр отверстия у заднего торца шпинделя d0.

d1 = 0,97 d0.

3.2. Изделия над верхней частью суппорта D1. Измеряется расстояние R1 (см. рис. 12):

D1 = 1,94 R1.

3.3. Изделия над нижней частью суппорта D2. Измеряется расстояние R2.

D2 = 1,94 R2.

3.4. Изделия над станиной D3. Измеряется расстояние R3.

D3 = 1,94 R3.

4.Наибольшая длина обточки равна наибольшей длине хода суппортазавычетомдлиныврезанияиперебега, которыевсуммедлястанков среднихразмеровможнопринять20 мм. Наибольшаядлинаходасуппорта определяетсяперемещениемегоизодногокрайнегоположениявдругое.

5.Шаги нарезаемых резьб. Указываются предельные значения параметров резьб (шагов, чисел ниток на дюйм, модулей, диаметральных питчей). Указанные параметры определяются экспериментально. При выполнении лабораторной работы – списать с таблицы подач.

6. Шпиндель. Составляется эскиз переднего конца шпинделя, с указанием присоединительных размеров. Система и номер конуса отверстия определяются при помощи набора калибров-пробок для конусов. При отсутствии набора номер конуса определяется измерением большего диаметра отверстия на торце шпинделя. Наибольшие диаметры отверстий конусов Морзе и метрических приведены в табл. 1.

Таблица 1

Размеры конусов

7. Задняя бабка:

7.1.Наибольшее перемещение пиноли. Измеряется величина наибольшего перемещения пиноли в пределах конструктивных ограничений.

7.2.Перемещение пиноли за один оборот маховика. Определяется как среднее за несколько оборотов маховика.

7.3.Поперечное смещение. Измеряется величина поперечного смещения бабки от нулевой риски до крайних положений.

8. Суппорт:

8.1.Наибольшие размеры державки или резца. Измеряется высота паза для установки резца и выбирается ближайшая меньшая высота по ГОСТу.

Если ширина паза позволяет установить резец квадратного сечения, то берется ширина, равная высоте. В противном случае принимается нормальная ширина для прямоугольного сечения. Сечения резцов указаны в табл. 2.

Таблица 2

Стандартные сечения резцов

8.2.Наибольшее расстояние от оси центров до кромки резцедержателя. При измерении поперечные салазки отодвигаются в крайнее положение.

8.3.Наибольшее перемещение – см. п. 4.

8.4.Перемещение на одно деление лимба. Определяется как среднее при перемещении суппорта на несколько делений.

Задание: определить основные геометрические параметрыстанка.

14

5. СОСТАВЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТАНКА

Кинематическую схему составляют в соответствии с требованиями ГОСТ 2.703–68 «Единая система конструкторской документации. Правила выполнения кинематических схем». На кинематической схеме станка должна быть представлена вся совокупность кинематических элементов и их соединений, предназначенных для осуществления и регулирования движений исполнительных органов.

Схему вычерчивают в контурах станка в одной плоскости, пользуясь условными обозначениями ГОСТ 2.770–68* «Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Элементыкинематики» сизменениями2011 г. (приложение).

Расположение элементов на схеме должно соответствовать их исходному или рабочему положению. На кинематической схеме допускается показывать крайние положения элементов и кинематических звеньев тонкими штриховыми линиями. Допускается не соблюдать правила проекции, переносить элементы вверх или вниз от их истинного положения, выносить их за контур станка, поворачивать в положения, наиболее удобные для изображения. Соотношение размеров условных графических обозначений взаимодействующих элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному соотношению размеров этих элементов.

На схеме указывают мощность и частоту вращения электродвигателей, диаметры шкивов, число зубьев и модули шестерен, число заходов червяков, шаги винтов.

При изучении станка сначала составляются кинематические схемы отдельных узлов (коробки скоростей, коробки подач, фартука).

Порядок составления кинематической схемы узла:

1)определяется ведущее звено (источник движения);

2)определяется ведомое звено (звенья);

3)определяются валы, по которым передается движение от ведущего звена к ведомому (ведомым);

4)определяется характер соединения звеньев с валом, для чего устанавливают их в нейтральное положение (когда отсутствует передача вращения с вала на вал);

15

5) составляется кинематическая схема механизма (узла).

Общая кинематическая схема станка составляется из кинематических схем отдельных узлов.

Задание: составить кинематическую схему станка в одном из рабочих положений.

6. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА СТАНКА

6.1. Методика кинематической настройки

Задача кинематической настройки заключается в сообщении исполнительным органам станка определенных движений, необходимых для образования заданной поверхности. Часто эти движения должны быть строго согласованы.

Для изменения параметров исполнительных движений в приводах станков помимо постоянных передач имеются сменные органы настройки. В качестве таких органов применяются коробки скоростей, подач, гитары сменных колес.

Кинематическая настройка отвечает на вопрос о том, как включить сменный орган настройки в каждом конкретном случае. Она заключается в определении передаточного отношения органа настройки.

Несмотря на большое разнообразие типов станков, все они настраиваются по единой методике, предусматривающей последовательное выполнение следующих действий:

1. Составляется расчетная кинематическая цепь. Для одного и того же органа настройки иногда возможно наметить несколько расчетных цепей, поэтому расчетные кинематические цепи являются условными, воображаемыми и могут не совпадать с реальными цепями, передающими движение исполнительным органам станка.

Для приводов главного движения любых станков расчетная цепь одинакова. Она связывает источник движения с исполнительным органом (шпинделем, ползуном и др.) и совпадает с реальной цепью привода. Для цепи подачи и винторезной цепи токарно-винторезного

16

станка расчетная цепь не совпадает с цепью привода. Ведущим звеном служит шпиндель, хотя он не является источником движения.

2. Для рассматриваемой цепи составляются расчетные перемещения, выражающие количественную связь между движением конечных звеньев кинематической цепи. Они определяются исходя из формы поверхности, которая должна быть образована на заготовке, и вида режущего инструмента. Знать абсолютные величины скоростей конечных звеньев цепи нет необходимости. Должнобытьизвестнолишьсоотношениескоростей. При определении такого соотношения руководствуются тем, что для образования сложных поверхностей на станках имитируются какие-либо механические передачи (винтовая на винторезном станке, цилиндрическая зубчатая на зубодолбежном, червячная на зубофрезерном станке и т.д.). При определении расчетных перемещений инструмента и заготовки, являющихся звеньями воображаемой передачи, должно быть использовано ее передаточное отношение. Тогда, сообщая произвольное перемещение ведущемузвену, получаемрасчетныеперемещенияведомогозвена.

Например, для цепи обкатки зубодолбежного станка

или 1 об.долб. zд об.заг. , zз

где zд – число зубьев долбяка;

zз – число зубьев заготовки (нарезаемого колеса); стрелка означает «должен соответствовать».

Для цепи главного движения токарного станка приняты следующие расчетные перемещения:

nоборотовдвигателя (об.дв.) n оборотовшпинделя(об.шп.)

1000dV , мин 1,

где V – скорость резания, м/мин;

d – диаметр заготовки или сверла, мм.

17

Для резьбонарезной цепи винторезного станка принимают во внимание главный параметр резьбы. Расчетные перемещения для метрической резьбы:

1 об.шп. t, мм. Для цепи рабочих подач:

1об.шп. S, мм/об.

3.Составляется уравнение кинематического баланса. В одной части уравнения указывают расчетное перемещение ведомого (конечного) звена цепи. В другой части записывают расчетное перемещение ведущего звена и в реальной последовательности – передаточные отношения постоянных передач и органа настройки.

Например, для цепи главного движения токарно-винторезного станка, а также для любого станка с главным вращательным движением уравнение кинематического баланса имеет вид

n об.шп. n об.дв. iпост iк.c , мин 1 ,

где iпост – передаточное отношение постоянной передачи, например ременной;

iк.с – передаточное отношение коробки скоростей. Для цепи рабочих подач токарно-винторезного станка

S 1 об.шп. iрев iгит iк.п iф, мм/об,

гдеiрев – передаточноеотношениемеханизмареверсаходовоговинта; iгит – передаточное отношение гитары сменных колес;

iк.п – передаточное отношение коробки подач; iф – передаточное отношение фартука.

6.2.Коробка скоростей

Всоответствии с нормами станкостроения коробки скоростей изменяют частоты вращения шпинделей по геометрическому ряду. Основные параметры ряда:

–стандартный знаменатель = 1,25; 1,4; 1,6;

–предельные частоты вращения шпинделя nmax и nmin;

–диапазон регулирования R nmax nmin ;

18

– число скоростей коробки Z.

Эти параметры связаны зависимостью

Z 1 R .

Для изменения частот вращения в коробках скоростей применяют передвижные зубчатые блоки и муфты.

Двухваловые механизмы с передвижными блоками называются групповыми (множительными) передачами. Передаточные отношения в групповых передачах изменяются по геометрическому ряду со

знаменателем x, где – знаменатель ряда частот вращения шпин-

деля, x – характеристика группы передач.

Характеристика указывает на последовательность переключения передвижных блоков и на соотношение передаточных отношений в групповых передачах. Группа, переключаемая в первую очередь, называется основной. Ее характеристика x = 1. Группа, переключаемая во вторую очередь, – первая переборная. Ее характеристика равна числу передач в основной группе. У второй переборной группы характеристика равна произведению чисел передач кинематически предшествующих групп.

Дальнейшее изложение ведется на примере токарно-винторез- ного станка 1Б61.

Коробка скоростей станка содержит разделенный четырехвенцовый блок, трехвенцовый блок и перебор, управляемый муфтой. Высокие частоты вращения осуществляются при включенной муфте через передачу 44/40, минуя перебор. При выключенной муфте работает перебор, который понижает частоты вращения и удлиняет цепь привода шпинделя, передаточное отношение перебора

iпер 4221 1844 6025 .

Задание: определить порядок переключения коробки и составить уравнения кинематического баланса для всех частот вращения шпинделя.

19

6.3. Настройка винторезной цепи

Винторезная цепь состоит из звена увеличения шага, механизма реверсаходового винта, гитары сменных колес, коробки подач ифартука.

Звено увеличения шага включают при нарезании резьбы с шагом больше шага ходового винта станка. Увеличенные шаги получаются при включенном переборе:

При выключенном звенеувеличенияшага работает передача40/50. Механизм реверса ходового винта служит для нарезания правых и левых резьб. Он переключается шестерней Z = 36 и имеет два пере-

даточных отношения:

Гитара сменных колес настраивается в зависимости от типа нарезаемой резьбы. Для нарезания метрических и дюймовых резьб и при рабочих подачах:

iгит 3055 5541 4041 .

Для нарезания модульных и питчевых резьб iгит 3055 5529 3641 .

Имеются особые случаи настройки гитары (см. ниже).

Коробка подач содержит механизм корригированных колес, множительный механизм и муфты.

Механизм корригированных колес (к.к.) изменяет передаточные отношения по арифметическому ряду:

Множительный механизм (м.м.) изменяет передаточное отношение по геометрическому ряду со знаменателем 2. Благодаря пере-

20