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

обработки, повышенная производительность вследствие увеличе­ ния скорости рабочего хода, уменьшения величины подвода и от­ вода протяжки, повышения виброустойчивости, а также техно­ логические возможности и другие эксплуатационные характери­ стики станка данной модели выгодно отличают его от предшествен­ ника — горизонтально-протяжного станка 7Б510. Станок 7Б55 обеспечивает точность обработки в пределах 2—3-го классов. Шероховатость протянутых на станке поверхностей в зависимости от условий резания соответствует 6—9-му классам чистоты.

Протяжка закрепляется в патроне, смонтированном на салаз­ ках, получающих горизонтальное перемещение по направляющим станины. Салазки скреплены с ползуном, совершающим возвратнопоступательное движение посредством цилиндра. Гидропривод имеет аксиально-поршневой насос производительностью 200 л/мин.

Скорость резания, представляющая скорость рабочего хода ползуна, совершаемого при подаче масла в штоковую полость ос­ новного цилиндра, регулируется бесступенчато в пределах 1,5— 11,5 м/мин. Скорость обратного (холостого) хода — 20—25 м/мин. Помимо главного движения, станок располагает установочным перемещением, автоматизирующим подвод и отвод протяжки. Это осуществлено с помощью вспомогательных цилиндров, салазок, патрона и поддерживающего ролика, смонтированных в пристав­ ной (вспомогательной) станине, примыкающей к передней части станины (см. рис. XVII.10), в которой размещены основной (ра­ бочий) гидроцилиндр, рабочие салазки и патрон, а также ролик, поддерживающий протяжку после осуществления процесса протя­ гивания и при обратном ходе.

Масло во вспомогательный гидроцилиндр, шток которого пере­ мещает салазки с патроном и ролик в приставной станине, посту­ пает от самостоятельного вспомогательного лопастного насоса производительностью 25 л/мин.

Гидросистема обеспечивает три цикла работы станка: 1) пол­

обратный ход — замедленный обратный ход — отвод протяжки — стоп; 2) простой цикл: пуск — настроенный рабочий ход — замед­ ленный рабочий ход — стоп — пуск — настроенный обратный ход — замедленный обратный ход — стоп; 3) наладочный режим: подвод протяжки — стоп; отвод протяжки — стоп; рабочий ход — стоп; обратный ход — стоп. Работа на полном цикле осущест­ вляется при использовании длинных протяжек (1200—13Ö0 мм) с задним хвостовиком. Протяжка устанавливается этим хвостови­ ком во вспомогательный патрон, получающий движение от штока вспомогательного цилиндра, и перемещается, поддерживаемая роликом, к рабочему патрону. Последний захватывает передний хвостовик протяжки, перемещает ее вместе со вспомогательным патроном до момента его раскрытия от копира, осуществляет рабочий и обратный ход, после которого вспомогательный патрон

443

захватывает задний хвостбвик протяжки и отводит ее в исходпое положение.

Простой цикл применяется при использовании коротких круглых II шпоночных протяжек. В этом случае инструмент уста­ навливается вручную, движение сообщается только рабочим са­ лазкам с патроном, а перемещение вспомогательных салазок не происходит.

Наладочный режим используется при настройке станка. Де­ тали небольших размеров надевают на направляющую часть ин­ струмента, и при протягивании они опираются торцом на план­ шайбу, закрепленную на опорной плите станка. Крупногабаритные детали устанавливают в приспособление, которое крепится к план­ шайбе или плите.

Вертикально-протяжной станок 766 (рис. XVII.11) предназна­ чен для протягивания внутренних поверхностей различного про­ филя. Станок позволяет осуществлять производительное протяги-

444

Глава XV I I I

Резьбообрабатывающие станки

Резьбовые соединения в машиностроении применяют для креп­ ления деталей различных конструкций, а также для преобразова­ ния вращательного движения в поступательное. Для нарезания резьб применяют много методов, используя различные станки и резьбонарезной инструмент *. Нарезание резьбы производят на универсальных токарногвинторезных станках, токарно-револьвер­ ных станках, токарных автоматах и полуавтоматах, на сверлиль­ ных и расточных станках, на специальных гайконарезных и болто­ нарезных станках, на резьбофрезерных станках, а также шлифуют

инакатывают. Каждый метод имеет свои достоинства и недостатки

иприменяется при нарезании определенных резьб с учетом ее

размеров, точности и чистоты поверхности, формы и размеров за­ готовки, на которой следует нарезать резьбу, материала заготовки, серийности производства и других условий.

Нарезание резьб резцами на токарно-винторезных станках характеризуется высокой точностью (до 1-го класса), но малой производительностью. При обработке резцами можно получить треугольную, трапецеидальную или прямоугольную резьбу. Про­ филь резьбы соответствует профилю режущих кромок резца.

Нарезание резьбы многолезвийным инструментом является бо­ лее производительным по сравнению с нарезанием резьбы рез­ цами. Но многолезвийные инструменты более сложны по конст­ рукции, дороги в изготовлении, а в некоторых случаях применимы только на специальных станках.

На токарно-револьверных станках внутреннюю резьбу наре­ зают при помощи метчиков, а наружную — при помощи плашек, гребенок и резьбонарезных головок.

Резьбофрезерование занимает одно из ведущих мест в совре­ менной машиностроительной промышленности. В ряде случаев резьбофрезерование является наиболее производительным и эко­ номичным способом получения резьбы 2 и 3-го классов точности

* Методы нарезания резьб и ирнмеияемшо инструменты рассмотрены в гл. IX .

446

в условиях серийного и массового производства. Во многих слу­ чаях детали с фрезерованной резьбой применяют без дополнитель­ ной обработки, и только ответственные детали, например ходовые винты станков, после фрезерования подвергают чистовой обработ­ ке. Фрезерование резьбы применяют при обработке длинных хо­ довых винтов и коротких крепежных резьб. Фрезерованием могут быть получены наружные и внутренние резьбы любого профиля, за исключением квадратного, так как для получения винтовой канавки резьбы требуется, чтобы боковая поверхность профиля составляла угол 3—5° с прямой, перпендикулярной к оси винта. Фрезерование такой резьбы ведут на специальных резьбофрезер­ ных станках.

§ 1. Резьбофрезерные станки

Резьбофрезерные станки подразделяют на станки для нареза­ ния коротких и длинных резьб. В условиях мелкосерийного произ­ водства на последних нарезают также и короткие резьбы. Корот­ кие резьбы фрезеруют гребенчатыми фрезами, а длинные резьбы — дисковыми фрезами или резцовыми головками.

Для нарезания резьб в крупных деталях применяют резьбофре­ зерные станки с планетарным движением инструмента.

Резьбофрезерный полуавтомат 5К63 (рис. XVII 1.1) предназна­ чен для фрезерования коротких наружных и внутренних резьб групповой (гребенчатой) фрезой на заготовках, устанавливаемых в центрах и зажимаемых в патроне или в цанге. Станок работает по полуавтоматическому циклу. Наибольший диаметр фрезеруемой резьбы: наружный 100 мм, внутренний 80 мм, наибольшая длина фрезеруемой резьбы 75 мм, наибольший шаг фрезеруемой резьбы при ее длине до 50 мм — 6 мм, а при длине до 75 мм — 3 мм. Наи­ меньший и наибольший диаметры фрезы (при фрезеровании наруж­ ной резьбы) 80—115 мм.

Кинематическая схема станка приведена на рис. XVIII.2. За­ готовку закрепляют в передней бабке и сообщают медленное враще­ ние. Это движение называется круговой подачей. Фрезу закреп­ ляют на шпинделе бабки и сообщают ей вращение (главное движе­ ние) и осевое перемещение относительно заготовки (подача на шаг). Для получения резьбы необходимой глубины бабке вместе с фрезой сообщают поперечную подачу (движение врезания). Схема движе­ ний фрезы и заготовки приведена на рис. XVIII.3.

Главное движение. Фреза 1 (см. рис. XVIII.2) получает враще­ ние от электродвигателя М 1 через червячную передачу 4—34, сменные а' и Ъ' и цилиндрические 24—24 колеса.

Уравнение кинематического баланса

447

Рис. XV1II.1. Резьбофрезерный станок 5К63:

7 — передняя бабка; 2 — шпиндель заготовки; 3 — фрезерная головка; 4 — гребенчатая фреза; 5 — задняя бабка

N=1kBt

448

При подборе зубчатых колес должно быть выдержано условие a' + V = 104.

Частота вращения фрезы пфопределяется по формуле

Пф'- ІОООі/ф

пИф

где Ѵф — скорость резания в м/мин; Dф — диаметр фрезы в мм. К станку прилагается четыре пары сменных зубчатых колес, обеспечивающих восемь частот вращения фрезы в пределах 75—

Зная величину круговой подачи и параметры нарезаемой резьбы, можно записать

Тогда частота вращения заготовки определяется по формуле

Кулачок через ролик перемещает тягу, связанную с фрезерной бабкой. Положение бабки относительно тяги-рейки может регу­ лироваться рукояткой 4. После регулирования бабка жестко сое­ диняется с тягой.

Настройка цепи подачи состоит в определении характеристики и установке кулачка в соответствии с шагом нарезаемой резьбы.

Врезание фрезы (поперечная подача) осуществляется бараба­ ном 5, который вращается синхронно с барабаном 3. В исходное положение фреза устанавливается рукояткой 6.

При пуске станка включаются электродвигатели М х и М 3. От электродвигателя М 3заготовка и барабаны 3 и 5 получают уско­ ренный (холостой) ход. За один оборот заготовки барабаны пово­ рачиваются на Vg оборота. При этом фрезерная головка получает ускоренное перемещение в продольном и поперечном направле­ ниях. После быстрого подвода фрезерной головки электродвига­ тель М 3 автоматически выключается и включается электродвига­ тель М2 рабочей подачи. В это время осуществляется врезание фрезы на глубину резьбы, фрезерование резьбы и вывод фрезы из контакта с обрабатываемой заготовкой (см. рис. ХѴІІІ.З). После окончания обработки электродвигатели М ѵ и М 2 автоматически выключаются, снова включается электродвигатель М 3, фрезерная головка быстро возвращается в исходное положение и двигатель М 3 выключается.

Управление станком осуществляется распределительным ди­ ском 7 (рис. ХѴІІІ.2) посредством кулачков, системы упоров и электрических переключателей. За время полного цикла кулачки 3 и. 5 совершают но одному обороту, а заготовка поворачивается на 1,3—1,4 оборота.

Универсальный резьбофрезерный станок 561 (рис. XVIII.4) предназначен для фрезерования длинных наружных резьб с нор-

450

малыіым и увеличенным шагом дисковыми фрезами, а также для фрезерования коротких внутренних и наружных резьб гребенчатой фрезой. Особенностью этого станка является то, что на нем можно фрезеровать шлицевые валы, а также нарезать червячными фре­ зами прямозубые цилиндрические колеса. Однако фрезерование на этом станке коротких резьб гребенчатыми фрезами нерационально из-за ручного подвода, врезания и отвода фрезы.

Кинематическая схема станка приведена на рис. XVIII.5. Заготовку устанавливают в центрах передней и задней бабок и приводят во вращение поводковым патроном. Фрезу крепят на

Рис. XVIII.4. Резьбофрезерный станок 561:

1 II 2 — рукоятки управления коробкой подач; 3 — рукоятка управления станком на ходу; 4 — передняя бабка; 5 — поводковый патрон; в — суппорт фрезы; 7 — фрезерная головка; 8 — задняя бабка; 9 — коробка скоростей; ■10 — маховик поперечного перемещения фрезерной головки

шпинделе фрезерной головки, которая может поворачиваться в вертикальной плоскости (до 90°) для установки фрезы под нужным углом по отношению к оси заготовки.

Вращение фрезы осуществляется от электродвигателя М через ременную передачу, зубчатые передачи 23-—49 или 29—43, 23—49 или 36—36, винтовые колеса 12—36, коническую пару 30—30, цилиндрическую передачу 24—91—24. По данной кинематической цепи фреза получает четыре скорости вращения. Кроме того, фреза может получить еще одну скорость при непосредственном соединении кулачковых муфт соосных валов. Всего фреза получает пять частот вращения в пределах 55—250 об/мин.

Коробка подач получает движение от цепи главного движения

при помощи пяти передвижных блоков зубчатых колес сообщает выходному валу 32 скорости. От последнего через конические ко-

леса 28—28, червячную передачу 3—36 движение передается на распределительный механизм, который ивменяет скорость и на­ правление движения каретки фрезы. Муфта 1 предназначена для сообщения валу малой скорости от червячного колеса z = 36 или большой скорости от колеса z = 32. Муфта 2 посажена на скользящей шпонке на гильзе четырехзаходного червяка и служит для сообщения последнему медленного вращения от червячного колеса z — 36 или быстрого вращения от колеса z = 32.

Гитара обкатки

Ф р е з е р о в а н и е р е з ь б ы н о р м а л ь н о г о ш а -

ходится в среднем положении. Шпиндель заготовки получает медленное вращение, а необходимое передаточное отношение ко­ робки подач определяется из уравнения кинематической цепи от фрезы к заготовке.

За 1 мин шпиндель фрезы делает Пф оборотов, а шпиндель за­ готовки п3 оборотов:

452