книги из ГПНТБ / Некрасов С.С. Технология материалов. Обработка конструкционных материалов резанием учеб. пособие

Суммарная величина частоты вращения водила С (при п4 ^ 0)

Пуг = Пі Пі

механизмов бесступенчатого регулирования скоростейможно наи-

Рис. 59. Вариатор В. А. Светозарова

более точно установить необходимые скорость резания и величину подачи. Механизмы бесступенчатого регулирования скоростей бы­ вают электрические, механические и гидравлические (гидропривод).

Электрический механизм бесступенчатого регулирования час­ тоты вращения представляет собой шунтовой электродвигатель постоянного тока. Регулирование частоты вращения производится при помощи реостата, включенного в цепь возбуждения. Диапазон регулирования

Птіп

Недостатком такого привода является то, что для его питания необходим постоянный ток.

Механические вариаторы бесступенчатого изменения частоты вращения бывают разных конструкций. На рис. 59 показана схема бесступенчатого вариатора В. А. Светозарова. В этой конструкции передаточные отношения изменяются в пределах наклона про­ межуточных роликов, при повороте которых меняются радиусы

91

Г л а в а VI

ОБРАБОТКА НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ

Токарные станки являются наиболее распространенными в обо­ рудовании машиностроительных предприятий. На них выполняют наружное точение, сверление, растачивание, зенкерование и раз­ вертывание отверстий, нарезание наружных и внутренних резьб, а в ряде случаев, при отсутствии или недостатке других типов станков на токарных станках выполняют и другие технологические операции механической обработки деталей при использовании различных специальных приспособлений и наладок. Режущими инструментами при токарной обработке являются токарные резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки и др.

Основными размерами, характеризующими токарный станок, являются высота центров над станиной и суппортом и расстояние между центрами. Высота центров ограничивает диаметры деталей, обрабатываемых на данном станке. Расстояние между центрами определяет наибольшую длину обрабатываемых деталей при уста­ новке задней бабки в крайнее правое положение.

По высоте центров токарные станки делят на три группы: мел­ кие — с высотой центров до 150; средние — с высотой центров 150—300 мм; крупные — с высотой центров более 300 мм. При ремонте сельскохозяйственных машин наибольшее применение находят средние станки.

§ 1. УСТРОЙСТВО ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА

Основные узлы станка (рис. 61): станина 21, передняя бабка с коробкой скоростей 2, задняя бабка 15, коробка подач 23, суппорт 10 с фартуком 20, привод быстрых перемещений суппорта 17, ги­ тара со сменными колесами 1, шкаф с электрооборудованием 16. У многих моделей универсальных токарных станков отсутствуют привод быстрых перемещений суппорта и шкаф с электрооборудова­ нием.

Станина служит для установки на ней всех остальных узлов станка. Станина имеет две ножки (тумбы). Станины изготовляют обычно из серого чугуна. На верхней части станины имеются на­ правляющие, по которым перемещаются каретка суппорта и задняя бабка.

Передняя бабка представляет собой коробку скоростей, непод­ вижно закрепленную на станке и предназначенную для вращения

93

обрабатываемой детали с разной скоростью. Важной частью перед­ ней бабки является шпиндель, представляющий собой стальной пустотелый вал, установленный в подшипниках. На наружном

Рис. 61, Токарно-винторезный станок

конце шпинделя имеются посадочные поверхности для установки патрона или планшайбы. Коническое отверстие в переднем конце шпинделя служит для установки хвостовика центра в случае обра-

Рис. 62. Задняя бабка токарного станка

ботки деталей в центрах. Сквозное отверстие в шпинделе исполь­ зуется для размещения длинных заготовок (прутков) и удаления из шпинделя центров.

Задняя бабка (рис. 62) служит для поддержания правого конца длинных заготовок при помощи центра 10; крепления инструмента (сверла, зенкера, развертки) при обработке отверстий, а также ис-

94

пользуется при обточке конических поверхностей. Центры и ин­ струменты устанавливают в пиноли 8. Осевое перемещение пиноли осуществляют маховиком 5 при помощи винта 7 и гайки 6. Пиноль закрепляют в требуемом положении рукояткой 9. Для обточки ко­ нусов корпус 1 смещают винтом 4 по направляющим нижней плиты

Рис. 63. Суппорт токарно-винторезного станка

3 в поперечном направлении. Заднюю бабку можно перемещать по направляющим станины 2 и закреплять в определенном месте болтами с гайками и планкой.

Коробка подач служит для получения различных по величине подач. Коробка подач получает движение от шпинделя станка через механизм гитары со сменными зубчатыми колесами. От коробки подач движение передается ходовому валику или ходовому винту.

Суппорт (рис. 63) предназначен для закрепления и подачи ре­ жущего инструмента. Он состоит из четырех основных частей:

95

каретки (нижних салазок) 1, нижней части 2, средней поворотной части 3 и верхней части (верхних салазок) 4. Каретка 1 перемещается в продольном направлении по направляющим станины как механи­ чески (от ходового винта или ходового вала), так и вручную. Ниж­ няя часть суппорта 2 перемещается по направляющим каретки

впоперечном направлении также механически и вручную. Механический привод суппорта осуществляется от фартука

через зубчатые колеса на поперечный винт каретки 5, а ручное пе­ ремещение — посредством рукоятки 6. Среднюю часть суппорта 3 можно поворачивать относительно нижней части в обе стороны на угол 45° и закреплять в требуемом положении двумя болтами 7 и гайкой 8. Поворот суппорта используется при обтачивании конусов. Верхняя часть суппорта 4, несущая на себе резцовую головку 12, имеет только ручное перемещение по направляющим средней части суппорта 3 от рукоятки 9, винт 10 и гайку 11. Бла­ годаря независимому перемещению каждой из основных частей суппорта режущему инструменту можно сообщать продольное, поперечное и криволинейное движения, а также движение под углом (для точения на конус). Гайка ходового винта нижней части поперечного суппорта сделана разрезной и состоит из двух полови­ нок 13 и 14.

Фартук прикреплен к нижней части суппорта и служит для размещения механизмов преобразования вращательного движения ходового винта или ходового вала в поступательное движение по­ дачи суппорта.

Управление станком (см. рис. 61) осуществляется посредством рукояток, маховичков и других органов управления, перечень ко­ торых приводится ниже: 3, 6 — рукоятки переключения скоростей; 4 — рукоятка переключения звена увеличенного шага; 5 — «гри­ бок» управления для нарезания правых и левых резьб; 7 — махо­ вичок ручного продольного перемещения суппорта; 8 — ползунок с пуговкой для включения и выключения реечной шестерни фар­

верхней части суппорта; 13 — кнопка включения быстрых переме­ щений суппорта; 14 — рукоятка включения, выключения, реверси­ рования продольной и поперечной подач суппорта; 18, 22 — ру­ коятки включения, выключения и реверса шпинделя; 19 — руко­ ятка включения маточной гайки фартука; 24, 25 — рукоятки управ­ ления коробкой подач.

Токарно-винторезный станок 1К62 предназначен для точения различных деталей и нарезания резьб. К станку прилагается гид­ рокопировальный суппорт для обработки деталей по копирам. Ста­ нок обычно применяется в единичном и мелкосерийном производ­ ствах.

Характеристика станка: наибольший диаметр заготовки, уста­ новленной над станиной, 400 мм; наибольший диаметр точения над нижней частью суппорта 200 мм; наибольший диаметр обрабатывае-

96

мого прутка 45 мм; расстояние между центрами 710 и 1000 мм; число значений частот вращения шпинделя 23; пределы частоты вращения шпинделя 12,5—2000 об/мин; пределы продольных подач суппорта 0,07—4,16 мм/об; пределы величин поперечных подач суппорта 0,035—2,08 мм/об; шаги нарезаемых резьб — метриче­ ской 1—192 мм, дюймовой (число ниток на 1") 2—24, модульной 0,5л — 48л мм, гштчевой в питчах 1—96; скорость быстрого про­ дольного перемещения суппорта 3,4 м/мин; мощность электродви­ гателя главного движения 10 кВт.

М е х а н и з м г л а в н о г о д в и ж е н и я (рис. 64). Движе­ ние коробке скоростей передается от электродвигателя с N = 10 кВт, п = 1450 об/мин через клиноременную передачу шкивами диамет­ рами 142 и 254 мм. Муфта М 1 служит для включения прямого и об­ ратного ходов шпинделя.

Цепь движений в коробке скоростей может быть записана сле­ дующим образом:

а) цепь прямого хода без перебора

Перебор станка 1К62 не учетверяет, а только утраивает количе­ ство вариантов, так как передаточное отношение 4 повторяется дважды. Передаточные отношения перебора гпср:

Всего станок 1К62 имеет 24 варианта частоты вращения прямого хода от 12,5 до 2000 об/мин (практически 23 варианта, так как наи­ большая частота вращения шпинделя, получаемая через перебор, составляет 660 об/мин, а наименьшая, получаемая без перебора,

98

2-56 2-51 Z-50 2-88

Рис. 64. Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62

680 об/мин). При обратном вращении шпинделя станок 1К62 имеет 12 вариантов частоты — от 19 до 2420 об/мин. Пуск, останов и вклю­ чение обратного хода производятся рукоятками, расположенными на фартуке станка. Переключение фрикционной муфты М 1 и быстрое торможение вала I I I ленточным тормозом производят рукоятками.

или 35—28—35 и сменные колеса гитары. С вала IX движение мо­ жет быть передано в трех направлениях.

По первому направлению нарезают дюймовые и питчевые резь­ бы, а также торцовые спирали. Цепь движения в коробке подач от вала IX по первому направлению, как показано на кинематической схеме, может быть записана в следующем виде:

На ходовой вал движение передается через зубчатые колеса 28—56, а на ходовой винт — через муфту М ъ.

При передаче движения по второму направлению включают муф­ ты М 2 и Л44, а муфту М 3 выключают. По второму направлению на­ резают метрические и модульные резьбы, а также производят на­ стройку на механическую продольную или поперечную подачи. Цепь движений в коробке подач от вала IX по второму направлению может быть записана в следующем виде:

Третье направление используют при нарезании резьб повышен­ ной точности. При этом включают муфты М 2, М3 и М ъ, и движение передается от вала IX непосредственно на ходовой винт, минуя ко­ робку передач. По этому же направлению производят нарезание специальных резьб путем особого расчета и подбора сменных колес гитары. Блок зубчатых колес 28—28 (вал XIV) передает вращение

ходовому валику X V II через блок 56—56, обгонную муфту М0 и вал XV.

Ф а р т у к . От ходового валика X V II вращение через колеса 27—20—28, предохранительную муфту М„ и червячную пару (четырехзаходный червяк, червячное колесо 20) передается валу X I X , который через зубчатое колесо 40 (переднее колесо) связан с зуб­ чатыми венцами кулачковых муфт М 7 и М в, а задним колесом 40 — через паразитное колесо 45 — с зубчатыми венцами кулачковых муфт Мв и М„. При включении муфт М 7и М8 включается механизм продольной подачи (правый или левый ход) и через колеса 14—66 передается вращение валу X X I, на конце которого закреплено ре­ ечное колесо 10. Поперечная подача (правый или левый ход) вклю­ чается муфтами Mg и M.j и далее от вала X X I I передается винту поперечной подачи через колеса 40—61—20. При одинаковой на­ стройке станка продольная подача вдвое больше, чем поперечная.

Ускоренное перемещение суппорта осуществляется от специаль­ ного электродвигателя (N 1 кВт, п = 1410 об/мин) через ремен­ ную передачу с диаметрами шкивов 85 и 147 мм, ходовой вал и ме­ ханизмы фартука. Наличие в коробке подач муфты обгона М 0 (вал XV) позволяет сообщать суппорту ускоренное движение без выключения рабочей подачи.

§ 2. ТОКАРНЫЕ РЕЗЦЫ И ИНСТРУМЕНТ

ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ РЕЗЬБЫ

Токарные резцы подразделяют по форме головки и направлению подачи, изогнутости головки, конструкции, сечению стержня, ма­ териалу рабочей части, назначению и т. д.

Рис. 65. Формы головок резцов

По форме головки и направлению подачи резцы подразделяют на правые и левые. Правыми (рис. 65, а) называют такие резцы, у которых при наложении на них сверху ладони правой руки главная режущая кромка оказывается расположенной на стороне большого пальца; левыми — такие резцы, у которых главная режущая кромка также оказывается расположенной на стороне большого пальца,

100