Токарно-винторезный станок
..pdfдвижному блоку и муфте он обеспечивает четыре передаточных отношения. При выключенной муфте М3
i |
30 |
30 30 1 ; |
i |
45 30 30 1 . |
||||||||
м.м1 |
60 |
60 |
60 |
8 |
м.м2 |
|
45 |
60 |
60 |
4 |
||
|
|
|
||||||||||
При включенной муфте М3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
i |
30 М |
3 |
1 ; |
i |
|
45 М |
3 |
1. |
|
||
|
м.м3 |
60 |
|
2 |
м.м4 |
|
45 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коробка подач имеет две настройки. При первой настройке нарезают метрические и модульные резьбы. При этом включают сблокированные муфты М1 и М2, а блок корригированных колес выступает ведущим. При второй настройке нарезают дюймовые и питчевые резьбы. При этом муфты М1 и М2 выключены, а блок корригированных колес является ведомым.
При нарезании точных и нестандартных резьб коробку подач выключают, при этом iк.п = 1, а нужные шаги получают специальной настройкой гитары. Для этого необходим дополнительный набор сменных колес. Выключение коробки подач производится включением муфты М5 при включенных муфтах М1 и М2.
Фартук соединяется с коробкой подач ходовым валом при точении (муфта М4 выключена) или ходовым винтом при нарезании резьбы (муфта М4 включена). Он не регулирует величину подачи
иимеет два передаточных отношения:
1)при продольной подаче
iф.прод 2923 М6 362 1724 1753 6025 m z , 2) при поперечной подаче
iф.поп 2923 М6 362 1724 1753 1653 t ,
где m – модуль реечной передачи, мм; z – число зубьев шестерни;
t – шаг ходового винта поперечной подачи, мм.
Благодаря качающемуся коромыслу с колесами z = 17 фартук позволяет реверсировать рабочие подачи.
21
Задание: составить уравнения кинематического баланса для максимальной и минимальной продольной и поперечной подач. Определить предельные значения подач.
6.4. Нарезание резьбы резцами
Настройку винторезной цепи производят на основании следующих расчетных перемещений и уравнения кинематического баланса:
1 об.шп. t, мм,
t 1 об.шп. 5040 iрев iгит iк.п tх.в .
Шаг ходового винта (х.в.) измеряется в миллиметрах, следовательно, параметры резьб различных типов следует подставить в уравнение в тех же единицах (табл. 3).
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
|
Настройка гитары и коробки передач |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Направление |
|
|
Параметры |
Шаг |
Настройка |
|
|||||
Резьба |
движения |
|
|||||||
резьбы* |
резьбы, мм |
гитары iгит |
|
||||||
|
в коробке подач |
|
|||||||
Метрическая |
t |
t |
30 |
|
55 |
|
41 |
|
|
|
|
|
55 |
|
41 |
|
40 |
М1 и М2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Модульная |
m |
t = πm |
30 |
|
55 |
|
41 |
включены |
|
|
|
||||||||
|
|
|
55 |
|
29 |
|
36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дюймовая |
n |
t = 25,4 |
30 |
|
55 |
|
41 |
М1 и М2 |
|
|
|
n |
55 |
|
41 |
|
40 |
|
|
Питчевая |
P |
t = 25,4 |
30 |
|
55 |
|
41 |
выключены |
|
|
|
||||||||
|
|
P |
55 |
|
29 |
|
36 |
|
|
* t – шаг, мм; m – модуль, мм; n – число ниток на дюйм (1" = 25,4 мм); P – диаметральный питч (отношение числа зубьев колеса к его делительному диаметру, измеренному в дюймах).
Задание: составить уравнения кинематического баланса для нарезания резьб различных типов и вывести для них формулы настройки.
22
7. РАСЧЕТ СИЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТАНКА
КПД коробки скоростей рассчитывается по формуле
р.п kз.п пm.к пn.с ,
где р.п 0,99 – КПД клиноременной передачи;kз.п 0,98 – КПД зубчатой пары колес;
пm.к 0,99 – КПД одной пары подшипников качения;пn.с 0,96 – КПД подшипника скольжения;
k – число пар зубчатых колес, участвующих в передаче движения; m – число пар подшипников качения;
n – число подшипников скольжения.
КПД коробки скоростей имеет два значения: большее – при выключенном переборе, меньшее – при включенном.
Расчет эффективной мощности на шпинделе станка Nэф.ст, кВт, производится по формуле:
Nэф.ст Nдв с,
где Nдв – мощность электродвигателя, кВт;
с– коэффициент, учитывающий расход мощности на подачу, с =
=0,95…0,96.
Величина усилия подачи ограничивается прочностью механизма подачи, в токарном станке – прочностью зуба реечной шестерни фартука. Величина допустимого усилия подачи определяется расчетом на изгиб зуба реечной шестерни.
Допустимое усилие на зуб реечной шестерни Р1, H, определяется по формуле
P1 10 6 m y b [ и ] ,
где m – модуль реечной шестерни, мм;
у – коэффициент формы зуба (табл. 4);
b – ширина рабочей части реечной шестерни, мм (измерить фактическую ширину);
[σи] – допускаемое напряжение на изгиб, МПа (табл. 5).
23
|
|
Таблица 4 |
|
Коэффициенты формы зуба y |
|||
для наружного зацепления при α = 20° |
|||
|
|
|
|
Число зубьев |
y |
Число зубьев |
y |
12 |
0,078 |
20 |
0,102 |
13 |
0,083 |
24 |
0,107 |
14 |
0,088 |
28 |
0,112 |
15 |
0,092 |
30 |
0,114 |
16 |
0,094 |
38 |
0,130 |
17 |
0,096 |
50 |
0,142 |
18 |
0,098 |
100 |
0,146 |
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
Механические характеристики зубьев колес |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предел |
Допускаемое |
|
|
|
|
напряжение |
||
Материал |
Термообработка |
Твердость |
прочности, |
||
|
|
|
σв, МПа |
изгиба |
|
|
|
|
[σи], МПа |
||
|
|
|
|
||
Сталь 40 |
– |
HB 145–185 |
500 |
145 |
|
Сталь 45 |
Нормализация |
HB 170–217 |
600–750 |
135 |
|
Сталь 45 |
Улучшение |
HB 220–250 |
750–900 |
170 |
|
Сталь 45 |
Закалка |
HRC 38–48 |
1000 |
260 |
|
Сталь 40Х |
Закалка |
HRC 48–56 |
800–950 |
310 |
|
Сталь 20Х |
Цементация, |
HRC 56–62 |
900 |
380 |
|
закалка |
|||||
|
|
|
|
||
Сталь I2XH3 |
Цементация, |
HRC 56–62 |
900 |
350 |
|
|
закалка |
|
|
|
Допустимое усилие подачи Рдоп, Н:
Pдоп Pk1 ,
где k – коэффициент, учитывающий потери на трение при перемещении суппорта по направляющим, k = 1,8.
Задание: произвести расчет силовых характеристик станка.
24
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Металлорежущие станки / под ред. В.Э. Пуша. – М.: Машиностроение, 1985.
2.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя:
в3 т. / под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2006.
3.Лурье А.И., Зальцберг В.К. Кинематические и динамические закономерности многоскоростных приводов: учеб.-метод. пособие / Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2001.
4.Зальцберг В.К., Лурье А.И. Расчет и конструирование многоскоростных станочных приводов: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2010.
25
ПРИЛОЖЕНИЕ
Основные условные обозначения для кинематических схем по ГОСТ 2.770–68*
Вал, ось
Неподвижное звено
Подшипники без уточнения типа Подшипники скольжения:
радиальные
радиально-упорные односторонние
упорные односторонние Подшипники качения:
радиальные
радиально-упорные односторонние
радиально-упорные двусторонние
упорные односторонние
упорные двусторонние
26
Соединение деталей с валом:
свободное
глухое
подвижное без вращения
вытяжной шпонкой
Муфта. Общее обозначение без уточнения типа
Муфта неуправляемая:
глухая
упругая
Муфта управляемая:
общее обозначение
синхронная (например, зубчатая)
27
асинхронная (например, фрикционная)
Передача ремнем без уточнения типа ремня
Передача цепью без уточнения типа цепи
Передача зубчатая:
цилиндрическая, общее обозначение
то же с прямыми, косыми зубьями
коническая без уточнения типа зубьев
28
Передача червячная с цилиндрическим червяком
Передача реечная
Винтовая пара
То же с разъемной гайкой
Электродвигатель
29
Учебное издание
ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ СТАНОК
Методические указания к лабораторной работе
Составители: Зальцберг Виктор Ксильевич, Долинин Антон Андреевич
Редактор и корректор Н.А. Панова
Подписано в печать 5.07.12. Формат 60 90/16. Усл. печ. л. 2,0.
Тираж 100 экз. Заказ № 129/2012.
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета.
Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.
Тел. (342) 219-80-33.
30