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

Характерной особенностью станка является наличие в цепи деления электрической синхронной связи между двумя синхрон­ ными электродвигателями М г и М г.

Вертикальное возвратно-поступательное движение стойке 4

с заготовкой сообщается от электродвигателя М 3 через бессту­ пенчатый привод 5, двуступенчатый зубчатый перебор с электро­ магнитной муфтой, червячную передачу и ходовой винт с шагом ti = 6 мм.

При рабочем ходе вертикальные подачи изменяются от 3,78 до 165 мм/мин. При ускоренном перемещении подача равна 300 мм/мин.

Радиальная подача абразивного червяка на шлифуемое колесо за каждый двойной его ход осуществляется перемещением суппор­ та 2 в горизонтальном направлении посредством ходового винта с шагом t3 — 5 мм. От гидравлического цилиндра 6 через реечную передачу и храповой механизм сообщается вращение ходовому винту с шагом t4 = 1,5 мм. Последний поворачивает рычаг 7, который перемещает следящий золотник, в результате чего пор­ шень через винт (t3 = 5 мм) перемещает суппорт 2 на величину радиальной подачи (в пределах 0,02—0,08 мм/дв. ход), устанавли­ ваемую лимбом 8. При наладке суппорт может перемещаться вруч­ ную.

Правка абразивного червяка на станке 5В833 осуществляется стальными накатниками или алмазными резцами, устанавлива­ емыми на механизме правки 9. При правке абразивный червяк получает вращение от двухскоростного электродвигателя М Л и делает 25 оборотов в минуту при рабочем ходе и 50 — при холо­ стом. Механизм правки получает перемещение параллельно оси абразивного червяка при помощи ходового винта с шагом t2 — 2я. Величина этого перемещения настраивается при помощи сменных колес гитары правки. Необходимо, чтобы за один оборот абразив­ ного червяка, механизм правки переместился на один шаг витка абразивного червяка.

Передаточное отношение сменных колес гитары правки опре­ деляется по формуле

где лг,ѵ — нормальный модуль шлифуемого колеса.

При шлифовании винтовых зубьев заготовку поворачивают на угол наклона шлифуемого зуба. Для более точной работы цепи деления в ней создается постоянный натяг посредством гидравли­ ческого тормоза.

Шлифование конических колес с прямыми зубьями осуществля­ ется на станках 5870В, 5А871 двумя шлифовальными кругами, которые в процессе работы, вращаясь, перемещаются вдоль зуба, как движутся резцы у зубострогальных станков. Для шлифования конических зубчатых колес с круговыми зубьями применяют станки

503

5871, 5А872, работающие чашечными шлифовальными кругами. Принцип действия этих станков аналогичен станку 528С, только

шевера и обрабатываемого колеса.

Зубчатое колесо, подлежащее шевингованию, закрепляют на оправке, которую устанавливают на столе в центрах передней и задней бабок. Шевер, находясь в зацеплении с обрабатываемым колесом, вращает его. Стол совершает возвратно-поступательное движение на величину, немногим больше ширины шевингуемого колеса. В конце продольного хода стола каретка с шевером полу­ чает радиальную подачу. После окончания обработки подача отклю­ чается, но обкатка еще некоторое время продолжается для выгла­ живания боковых поверхностей зубьев.

504

ТІІевер получает вращение от электродвигателя ЛД Требуемая частота вращения шевера пш настраивается сменными зубчатыми колесами а' — b', передаточное отношение которых определяется

по формуле

cP _ пш b' 208'

Частота вращения шевера определяется из формулы

Кроме того, ѵш (скорость вращения шевера) можно определить из формулы скорости резания при шевинговании (см. гл. VIII)

Ѵ— Ѵш(cos ф ш tg ф к ± sin ф ш ) .

Тогда можно записать

___________ 1000а__________

ш — n D m (cos фш tg фк ± sin фш) '

Подставив полученное значение и сделав соответствующие преобразования, получим

в' _ j 2 _________ -_________

где V — скорость резания при шевинговании в м/мин; Dm — наружный диаметр шевера в мм; ф ш , ф к — углы наклона зубьев шевера и обрабатываемого колеса в градусах.

При одинаковых направлениях винтовых линий шевера и коле­ са ставится знак плюс, а при разных направлениях — знак минус.

Продольная подача. При скрещивании осей шевера и обраба­ тываемого зубчатого колеса зубья их имеют теоретически точеч­ ный контакт, а практически — по небольшой площадке. Для того чтобы распространить действие шевера на всю длину обрабаты­ ваемых зубьев, заготовке сообщают возвратно-поступательное дви­ жение вдоль оси, которое и представляет собой продольную подачу

snp-

Ходовой винт продольной подачи получает вращение от элек­ тродвигателя М2. Уравнение баланса кинематической цепи

950 ‘ j^) ■у • lg • 6 = Snp мм/мин = 114 у .

На практике продольную подачу выражают в миллиметрах за один оборот обрабатываемого колеса:

So = ----ММ Об.

ЯК

Частоту вращения колеса пк можно определить из соотноше­ ния между частотами вращения колеса и шевера пш:

Л-К_ %

505

откуда

и далее через зубчатые колеса 18—30 передают вращение ходовому винту радиальной подачи. Каретка шевера перемещается в гори­ зонтальном направлении.

Угол (ф) поворота диска с кулачками зависит от длины хода

На практике иногда осуществляют модификацию продольного профиля зубьев, заключающуюся в придании им бочкообразной формы (рис. XIX .26). Эти зубья отличаются от обычных меньшей толщиной по концам, чем в середине. Обычно уменьшение толщины АS принимается равным 0,025 мм на 50 мм длины зуба. Бочкообразность зубьев предотвращает их заклинивание вслед­ ствие погрешности сборки или деформации валов во время эксплу­ атации передачи, компенсирует погрешности термической обра­ ботки и др.

Для обработки бочкообразных зубьев станок снабжают спе­ циальным дополнительным устройством, схема которого изобра­ жена на рис. XIX .27. Заготовку 1 закрепляют на оправке и уста­ навливают в центрах, на качающейся плите 2. Последняя свя­ зана шарнирно (ось 5) со столом 3 станка. На кронштейне закреп­ лен штифт 4 с роликом, входящим в паз копирной линейки 6, которая может устанавливаться под некоторым углом относи­ тельно оси стола. Во время возвратно-поступательных движений стола ролик штифта 4 скользит по пазу копирной линейки и сооб­ щает небольшие качательные движения плите 2 и заготовке 1 вокруг оси 5, в результате которых на концах зубьев удаляется более толстый слой металла, чем на середине, и зуб приобретает бочкообразную форму.

Для окончательной обработки (отделки зубьев) цилиндриче­ ских термически обработанных зубчатых колес применяют зубохо-

506

пингование. Этот процесс осуществляется на зубохонинговальных

В качестве инструмента применяются стальные колеса (эталоны 1) со шлифованными зубьями. В процессе обкатки (рис. XIX.28) обкатываемое колесо 2 вводится в зацепление с эталонами 1 и вращается с реверсированием под радиальной нагрузкой 130—150

кгс (12,7—14,7 Н) в течение 6—10 с. Скорость вращения 16—20 м/мин. Обработка ведется с применением смеси керосина и машин­ ного масла или всухую.

П р и т и р к у производят в основном термически обработан­ ных зубчатых колес. Притираемое зубчатое колесо 2 (рис. XIX.29)

507

закрепляется на оправке, свободно вращающейся в центрах, и вводится в зацепление с чугунными притирами 1 (зубчатыми колесами), которых бывает от 1 до 3. Притиры шаржируют абра­ зивной смесью, состоящей из мелкозернистого абразивного порош­ ка и турбинного масла в пропорции 1 : 2 . Притирам сообщается реверсивное вращательное и возвратно-поступательное движение параллельно оси обрабатываемого колеса. Притирку зубьев можно вести методом торможения и методом «в распор». При первом методе необходимое давление контакта обеспечивается при помощи тормо­ жения обрабатываемого колеса. Во втором случае притиры посте­ пенно сближаются и создают необходимое усилие контакта.

/

Глава X X

Агрегатные станки

§ 1. Основные сведения

Особенностью современного машиностроения является высо­ кая концентрация операций на одном станке, широкое применение специальных станков в крупносерийном и массовом производстве. Однако специальные станки рентабельны лишь при условии зна­ чительной продолжительности их эксплуатации, так как они являются станками единичного изготовления, трудоемки и дороги. Средняя себестоимость специальных станков в 10—15 раз выше себестоимости универсальных станков.

Задача создания специальных станков, которые можно было бы использовать для обработки различных деталей, было успешно решена путем создания станков из стандартных и нормализован­ ных деталей и узлов (агрегатов).

Агрегатными станками называют такие специальные станки, которые изготовлены в основном из стандартных и нормализован­ ных узлов и деталей с применением небольшого количества специ­ альных (оригинальных) деталей. Агрегатные станки применяют в серийном и массовом производстве; они являются преимуществен­ но полуавтоматами. На агрегатных станках одновременно обраба­ тывают большим числом инструментов, что позволяет значительно повысить производительность по сравнению с универсальными станками (иногда в десятки раз). На агрегатных станках одновре­ менно работает в среднем 5—10 инструментов, а в некоторых слу­ чаях 100 и более.

На современных агрегатных станках практически выполнимы все виды механической обработки. Обрабатываемая деталь во вре­ мя обработки на агрегатном станке обычно остается неподвижной. Значительное распространение получили агрегатные станки с мно­ гопозиционными поворотными столами и барабанами для последо­ вательной обработки одновременно нескольких деталей. Снятие обработанных деталей и установку заготовок на этих станках произ­ водят во время обработки другой заготовки, вследствие чего вспо­ могательное время на таких станках минимально.

509

На агрегатных станках можно одновременно обрабатывать нес­ колько поверхностей, расположенных под разными углами. Обра­ ботка взаимно связанных поверхностей детали за одну установку большим числом инструментов не только повышает производи­ тельность труда, но и значительно увеличивает точность их вза­ имного расположения. Агрегатные станки обеспечивают получение 3—5-го классов точности обработки, а в ряде случаев и выше. Эти станки могут обслуживаться операторами невысокой квалифи­ кации.

При работе агрегатных станков независимо от рабочего обес­ печивается взаимозаменяемость обрабатываемых деталей, являю­ щаяся одним из обязательных условий крупносерийного и массово­ го производства. Режущие инструменты на агрегатных станках работают на заранее рассчитанных режимах резания, что улуч­ шает эксплуатацию инструментов. В агрегатных станках широко используют гидравлические, пневматические и электрические системы привода и управления.

Вследствие применения нормализованных узлов и отдельных деталей сроки проектирования и изготовления агрегатных станков значительно сокращаются, а также снижается их стоимость. При­ менение агрегатных станков приводит к значительному сокращению количества потребных станков и производственных площадей. Применение нормализованных узлов проверенной конструкции увеличивает надежность агрегатных станков, удешевляется и упро­ щается ремонт станков вследствие возможности замены вышедших из строя деталей. Нормализованные узлы значительно облегчают переналадку станков в случае изменения обрабатываемой детали. Агрегатный станок при необходимости может быть сравнительно быстро частично или полностью разобран, а входящие в него нор­ мализованные узлы могут быть использованы для создания другого станка. Таким образом, агрегатные станки обладают важнейшим технико-экономическим свойством — обратимостью, т. е. свой­ ством многократного использования нормализованных элементов при перекомпоновке. Так как в состав агрегатных станков, кроме нормализованных узлов, входят специальные узлы, то процесс компоновки агрегатных станков сочетается с обычным процессом проектирования некоторых оригинальных узлов.

На рис. XX.1 приведена схема компоновки агрегатного станка с круглым столом из нормализованных узлов. Основными нормали­ зованными элементами, из которых состоит станок, являются ста­ нина, стол, стойки, кронштейны, силовые головки, инструмен­ тальные насадки и др. Компоновка агрегатных станков зависит от формы и размеров обрабатываемых на них деталей, располо­ жения обрабатываемых поверхностей, принятого технологического процесса и других факторов. На рис. ХХ.2 приведены схемы неко­ торых компоновок агрегатных станков.

Недостатки агрегатных станков, компонуемых из нормализо­ ванных узлов: а) меньшая гибкость при переналадке по сравнению

510

/

Рис. XX.1. Схема компоновки агрегатного станка:

d O

Рис. XX.2. Разновидности компоновочных схем агрегатных станков

511

с универсальными; б) габариты обычно превышают габариты специ­ ального станка, предназначенного для выполнения тех же работ; в) в некоторых случаях станки могут применяться только для обработки деталей, не требующих высокой точности; г) в ряде слу­ чаев имеют меньшую жесткость, чем универсальные или узкоспе­ циальные. Однако преимущества агрегатных станков значительно компенсируют отмеченные недостатки.

§ 2. Силовые головки

Одним из основных узлов агрегатного станка является силовая головка, сообщающая режущему инструменту главное движение, движение подачи и установочные перемещения. По видам применяе­ мых силовых узлов агрегатные станки делятся на две группы: станки с силовыми головками с выдвижной пинолыо и станки с пе­ ремещаемым корпусом силовой головки или с силовыми столами.

Рис. XX.3. Самодействующая электромеханическая (винтовая) си­ ловая головка

Силовые узлы снабжают шпиндельными коробками или насадками для закрепления различных режущих инструментов, в зависи­ мости от которых эти узлы получают наименование: сверлильные, расточные, фрезерные и др.

Приводы подач силовых головок бывают: электромеханические (кулачковые, винтовые), гидравлические и пневмогидравлические.

Силовые головки, у которых привод подачи полностью располо­ жен в этом же агрегате, называют самодействующими. Если часть механизмов привода (насос, панель управления и -др.) вынесена за пределы силовой головки, то такие головки называют несамо­ действующими .

Винтовые силовые головки применяются для сверлильных, расточных, резьбофрезерных и фрезерных работ. На рис. ХХ.З

512