книги из ГПНТБ / Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки учебник

защелка скользит по зубьям, и колесо остается неподвижным. Требуемое число зубьев, захватываемых защелкой, устанавлива­ ется щитком 3, который может фиксироваться штифтом 6. Кача-

кой) 2 и мальтийского креста 3, закрепленного на валу 4. При повороте кривошипа палец входит в паз креста и поворачивает

ниях, а при передаче через три зубчатых колеса (через паразит­ ное колесо а) — в одном направлении. Реверсирование осуществ­ ляется осевым перемещением колес или переключением муфт М. В устройствах с коническими колесами реверсирование произ­ водят переключением муфты М (рис. X III.28, е) или перемеще­ нием блока колес (рис. X III.28, д).

352

Суммирующие механизмы (рис. X III.20) применяются в станках для суммирования движений на одном звене от разных кинемати­ ческих цепей. На рис. X III.29, а приведена схема планетарного механизма. На валах I и I I I закреплены зубчатые колеса 1 и 4. Полый вал I I с колесом 5 имеет водило 6, в котором вмонтирован сателлитный вал 7 с колесами 2 и 3. Движение от валов / и I I суммируется на валу I I I . Это движение можно представить себе состоящим из двух движений: первое он получает от вала / при неподвижном вале I I и второе — от вращения вала I I при непод­ вижном вале I. На рис. X III.29, б представлен планетарный механизм, отличающийся от предыдущего формой водила 6. Вместо блока сателлитных колес здесь установлено удлиненное колесо 3 и промежуточное колесо 2. Большое распространение в станках получили дифференциалы, состоящие из конических зубчатых ко­

чае неподвижного колеса 1 и вращения колеса 3 от червячной передачи 4—5 Г-образный вал будет получать вращение. Сообщая одновременно вращение колесу 1 и колесу 3, Г-образный вал будет получать суммарное (алгебраическая сумма) вращение. В диффе­ ренциале, изображенном на рис. X III.29, г, водилом является кор­ пус дифференциала. Сателлиты 2 смонтированы на водиле 6.

Механизмы обгона (рис. X III.30) применяют в тех случаях, когда требуется сообщать валу, имеющему медленное (рабочее) вращение, быстрое вращение (холостой ход). Чаще всего для этих целей применяют муфты обгона или храповые механизмы. На рис. X III.30, а представлена схема роликовой муфты обгона. На валу 1 закреплен диск 2, имеющий три выреза, в которых разме­ щены ролики 3, поджимаемые пружинами 4. Если сообщать коле­ су 5 вращение по стрелке, то ролики 3, заклиниваясь между по­ верхностями диска 2 и колеса 5, будут вращать диск 2 и вал 1. Если сообщить валу более быстрое вращение в том же направлении от другой кинематической цепи, то диск 2 будет обгонять колесо 5, заклинивание роликов не происходит и будет осуществляться хо­ лостой ход. После отключения быстрого вращения вала снова произойдет заклинивание роликов и будет осуществляться рабочий ход.

На рис. X III.30, б приведена схема храпового механизма, приме­ няемого в качестве механизма обгона. Храповое колесо 1 закреп­ лено на валу 2. Защелка 3 связана с диском 4, свободно посажен­ ным на валу 2 и получающем вращение от колеса 5. Сообщая диску 4 вращение в направлении стрелки, защелка 3 будет вращать храповое колесо 1 и вал 2 в том же направлении. Если сообщить валу 2 с храповым колесом 1 большую скорость вращения в том же направлении от другой кинематической цепи, то он будет обго­ нять диск 4.

12 п/р. Петрухи

Глава X IV

Токарные станки

Станки токарной группы играют весьма важную роль в об­ работке резанием конструкционных материалов. На этих стан­ ках выполняются разнообразные операции при обработке по­ верхностей вращения — обтачивание наружных, внутренних и торцовых поверхностей, сверление, зенкерование, развертыва­ ние, нарезание резьбы и т. п. Поэтому станки токарной группы имеют самое большое распространение на машиностроительных заводах по сравнению с другими группами металлорежущих станков.

В состав станков токарной группы входят следующие виды станков:

1.Токарно-винторезные станки, служащие для выполнения различных токарных работ, включая нарезание резьбы. Разновид­ ностью токарпо-винторезных станков являются простые токар­ ные станки (не имеющие ходового винта), на которых выполняются токарные работы, за исключением нарезания резьбы.

2.Токарно-револьверные станки, предназначенные для серий­ ной обработки деталей сложной формы из прутка или из отдельных штучных заготовок. Эти станки вместо задней бабки имеют ре­ вольверную головку, в которой закрепляются разнообразные инструменты.

3.Токарные многорезцовые станки, которые предназначены для обработки деталей, требующих одновременного применения большого количества резцов. Станки применяются для обработки деталей, имеющих многоступенчатую форму, как с прямолиней­ ными, так и с криволинейными поверхностями.

4.Токарно-карусельные и лобовые станки, предназначенные для обработки деталей большого диаметра и сравнительно неболь­ шой длины.

5.Токарные автоматы и полуавтоматы. Автоматы предназна­ чены для обработки деталей из прутка, а полуавтоматы — из штучных заготовок. На автоматах процесс обработки полностью

автоматизирован, а на полуавтоматах установка и снятие деталей производятся вручную.

354

6. Специальные токарные станки, служащие для обработки коленчатых валов, кулачковых валиков и т. п.

Ниже дано описание основных видов станков токарной группы.

§ 1. Токарно-винторезные станки

Универсальный токарно-винторезный станок 1К625 (рис. XIV.1) предназначен для выполнения чистовых и получистовых разно­ образных токарных работ, а также для нарезания метрических, дюймовых, модульных, питчевых и торцовых резьб. Станок имеет

шкаф с электрооборудованием; 6 — электродвигатель быстрых перемещений суппорта; 7 — фартук; S — станина; 9 — коробка подач

высокую жесткость, достаточную мощность, высокие частоты вра­ щения шпинделя, что позволяет обрабатывать детали на повышен­ ных режимах резания, достаточно автоматизирован. При обра­ ботке сложных криволинейных поверхностей на станке можно применять гидрокопировальный суппорт, автоматизирующий про­ цесс обработки. При обработке отверстий задняя бабка при помощи специального замка может соединяться с суппортом и получать механическую подачу. В фартуке имеется пружинная муфта, которая позволяет обрабатывать детали по упорам, что также автоматизирует процесс обработки. Кинематическая схема станка приведена на рис. XIV.2.

Главное движение. Шпиндель получает вращение от электро­ двигателя М х через клиноременную передачу и коробку скоро­ стей. На валу / свободно посажены двойной блок 56—51 и зубча­ тое колесо 50, которые поочередно могут соединяться с валом при помощи дисковой двусторонней муфты т1. При передаче шпинделю правого вращения с этим валом соединяется блок

356

Рис. XIV.2. Кинематическая схема станка 1К625 (а) и график чисел оборотов (б)

56—51. Тогда вал I I I с помощью двух подвижных блоков 34—39 и 47—55—38 получит шесть различных частот вращения. При ле­ вом положении блока 43—52 шпинделю можно сообщить через колеса 65—43 шесть наибольших частот вращения. Если переме­ стить блок 43—52 в правое положение, то шпиндель получит вра­ щение через перебор и колеса 26—52. Подвижные блоки перебора

1,1/4, 1/16 (четвертое передаточное отношение 1/4, совпадающее со вторым, не используется). В этом случае шпиндель получит от вала I I I 18 частот вращения, из которых один вариант совпадает с одной из ранее описанных шести вариантов. Таким образом, всего шпиндель имеет 23 частоты вращения.

При передаче шпинделю обратного вращения движение с вала / передается через колеса 50—24, 36—38 и далее по ранее рас­ смотренным направлениям. При этом шпиндель получает 12 ча­ стот вращения.

Максимальная частота вращения шпинделя птах определяется уравнением

На рис. XIX .2, б представлен структурный график, по кото­ рому определяют частоты вращения всех валов.

Движение подач осуществляется следующим образом. От шпин­

колеса 42—42, 28—56 или посредством реверсивной передачи через колеса 35—28—35. Реверс используется для изменения направле­ ния вращения ходового винта при нарезании правой и левой резьб.

Коробка подач приводится в движение от вала VIII через гитару сменных колес. При нарезании метрических и дюймовых резьб и при обтачивании вращение передается через колеса 42—104—50. Для нарезания модульных и питчевых резьб смен­ ные блоки колес переворачиваются и вращение передается через колеса 64—104—97. От вала IX движение можно передать по двум цепям. Первая цепь (используется при нарезании дюймовых,

* 2К — число зубьев одного из семи венцов конуса зубчатых колес.

357

Таким образом коробка подач обеспечивает 56 передаточных отношений. В результате того, что с вала V II к валу VIII дви­ жение передается через две цепи, в коробке подач можно получить 112 передаточных отношений и сообщить суппорту продольные подачи в пределах 0,07—4,16 мм/об и поперечные подачи в пре­

делах 0,035—2,08 мм/об.

При нарезании резьбы повышенной точности движение на ходо­ вой винт передается напрямую; в этом случае включаются муфты т2, тя и ть, в результате чего соединяются между собой валы IX, XI, X I V и ходовой винт, а коробка подач отключается. При этой передаче точность нарезаемой резьбы повышается в резуль­ тате сокращения кинематической цепи подачи и исключаются вибрации зубчатых колес коробки подач. Необходимый шаг наре­ заемой резьбы обеспечивается подбором сменных колес гитары.

Н а р е з а н и е р е з ь б ы с у в е л и ч е н н ы м ш а г о м .

будет вращаться быстрее. В зависимости от величин передаточных отношений от шпинделя до вала VII (при разных положениях блоков 88—45 и 22—45 перебора) шаг нарезаемой резьбы будет

показано на схеме, или на ходовой винт, если включить муфту ть. Ходовой вал X V II получает вращение от вала X I V через двухвенцовую пару зубчатых колес 28—56, а с ходового вала движение передается к валу X I X через колеса 27—20—28, предохранитель­ ную муфту тп и червячную пару 4—20. Предохранительная муфта тп Служит для предохранения механизма подач от перегрузки, а также используется для работы по упорам.

В фартуке суппорта расположены четыре муфты т 7, т8 и т9. Для сообщения суппорту продольной подачи включается муфта т 7, тогда от вала X I X к реечному колесу движение будет передаваться через зубчатые колеса 40—37, 14—66. Для сообще­ ния суппорту продольной подачи в обратном направлении вклю­ чается муфта тв. Тогда реечное колесо получает вращение от вала X IX через зубчатые колеса 40—45—37, 14—66. Для сооб­ щения суппорту поперечной подачи включается муфта т9, тогда

358

получит вращение от вала X IX через зубчатые колеса 40—45—37, 40—61—20, а суппорт получит поперечную подачу в обратном на­ правлении. Так как ходовой валик и ходовой винт включаются двухвенцовым блоком (z — 28) вала X I V , то одновременное вклю­ чение их исключено.

Уравнение кинематической цепи продольной подачи для по­ ложения зубчатых колес, изображенного на схеме:

Рис. XIV.3. Обработка конических поверхностей:

а — посредством сдвига задней бабки; б — посредством пово­ рота средней части суппорта

Быстрые (холостые) движения суппорт получает от отдель­ ного электродвигателя М 2 через ременную передачу со шкивами d — 85 и d = 147, ходовой вал и далее по ранее рассмотренным направлениям. Наличие на левом конце ходового вала муфты об­ гона т0 позволяет сообщать суппорту быстрые движения без вы­ ключения рабочей подачи. Принцип работы обгонной муфты см.

на рис. X III.30.

О б р а б о т к а к о н и ч е с к и х п о в е р х н о с т е й . Об­ работку конусов на станке производят следующими способами.

П е р в ы й с п о с о б — смещением центра задней бабки. Такой прием применяется при обработке длинных деталей с не­ большим углом конуса. При этом корпус задней бабки смещается в поперечном направлении на величину h (рис. XIV.3, а). Вели­ чина смещения корпуса определяется следующим образом:

h = L sm a; t g a = — ,

где a — половина полного угла конуса.

359

При малых значениях угла а можно записать, что sin а ^ tg а. Следовательно,

h = L tg a = Y --- 1— .

Если I = L, то

,D — d

h = — -

В т о р о й с п о с о б — поворотом верхней части суппорта. Его применяют при обработке коротких деталей с большим углом конуса. Обтачивание конуса производят вращением рукоятки р вручную (см. рис. ХІѴ.З, б).

Универсальный токарно-винторезный станок 1В616 предназна­ чен для выполнения чистовых операций токарной обработки особо высокой точностц. Отличительной особенностью станка является наличие разделенного привода главного движения. Станок имеет высокие скорости вращения шпинделя и достаточную жесткость основных узлов. Вынесение коробки скоростей из корпуса перед­ ней бабки, наличие быстроходности шпинделя, а также примене­ ние в качестве опор многоклиновых подшипников жидкостного трения обеспечивают плавное вращение шпинделя, уменьшают виб­ рации станка и как следствие — дают высокую точность и неболь­ шую шероховатость обрабатываемых деталей. Некруглость формы не более 0,002 мм, конусность 0,003 мм на длине 170 мм, шерохо­ ватость обрабатываемой поверхности от у 8 до у 9. Торможение шпинделя производится с помощью пластинчатого электротор­ моза Т. Кинематическая схема станка представлена на рис. XIV.4.

Главное движение. Шпиндель получает вращение от электро­ двигателя через клиноременную передачу со шкивами d1 и d2, через коробку скоростей, затем через вторую ременную передачу со шкивами d3 и d4. От приемного шкива с?4 движение на шпин­ дель передается через перебор с колесами 34—68 и 20—80. Если включить муфту тпх, то колеса 68 и 20 выключаются из зацепления и шпиндель получит самую высокую скорость вращения непо­ средственно от вала V. Коробка скоростей с помощью трех двой­ ных подвижных блоков и одного подвижного колеса 55 обес­ печивает получение 12 различных передаточных отношений. Сле­ довательно, шпинделю можно сообщить 24 скорости вращения, но вследствие совпадения трех скоростей шпиндель имеет всего 21 скорость вращения. Реверсирование шпинделя осуществляется переключением электромагнитных муфт пг2 и пг3.

Движения подач осуществляются следующим образом. От шпинделя вращение передается через колеса 34—44, реверсивный механизм (44—28—34 или 44—34), через сменные колеса 87—102, через коробку подач и далее движение передается через ходовой вал или ходовой винт к суппорту.

Приводом подач через сменные колеса следует пользоваться только при нарезании резьбы, а при токарных работах — через

360

д