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

крепления инструмента). Стол станка поворотный, что делает ста­ нок универсальным.

Привод шпинделя V осуществляется от фланцевого электродви­ гателя мощностью 7 кВт и частотой вращения 1440 об/мин через коробку скоростей, расположенную в станине. Вал I I I коробки скоростей получает вращение от электродвигателя через пару по-

вал I V получает 9 различных частот вращения. Шпиндель V получает

движение через зубчатые колеса -gg или-^-. Таким образом, всего

шпиндель V получает 18 различных частот вращения в пределах 31,5—1600 об/мин. Цепь передачи движения от электродвигателя до шпинделя записывается следующим образом:

Изменение направления вращения шпинделя осуществляется реверсированием электродвигателя.

Привод механизма подачи размещен внутри консоли стола и состоит из электродвигателя мощностью 1,7 кВт и п ~ 1420 об/мин, коробки подач и механизмов для осуществления продольной, по­

дается через пару -4(у (в этом случае колесо 40 на валу X смещается

вправо и сцепляется с муфтой Му) или через перебор с передаточ-

ным отношением, равным 45 • 4Q- • -40 (при этом колесо 40 на валу X

занимает положение, показанное на схеме). Широкое колесо 40 на валу X I расположено свободно и может быть сцеплено с валом

172

при помощи кулачковой муфты М 2. На валу X I расположена также фрикционная муфта М 8, сцепляющая колесо 33 с валом. Муфты М 2 и М 3сблокированы и имеют один орган управления: при включении одной муфты другая выключается и наоборот. При включении муф­ ты М я вал X I получает ускоренное вращение, необходимое для осуществления ускоренных подач. В этом случае движение от элект­

28—35\ далее через зубчатые колеса 18—33—37, две пары кони­ ческих зубчатых колес 18— 16 и 18— 18 на винт продольной подачи (7 — 6 мм).

Уравнения кинематической цепи максимальной и минимальной

28—35, 18—33, 22—33, коническую пару 23—46 на винт вертикаль­ ной подачи ( 7 = 6 мм).

Величины продольных и поперечных подач 25—1250 мм/мин, вертикальных 8,3—400 мм/мин. Скорость ускоренного перемещения

рабочих и ускоренных подач производится электродвигателем.

§ 5. ДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ГОЛОВКИ

Делительная головка является важной принадлежностью фре­ зерных станков. Она применяется для периодического поворота заготовок на равные или неравные углы (например, при фрезеро­ вании многогранников, зубьев колес) и для непрерывного вращения заготовок, согласованного с продольной подачей (например, при нарезании спиральных канавок у сверл, зенкеров и др. или при фрезеровании косозубых зубчатых колес). Делительные головки находят применение также и на долбежных станках.

В комплект наиболее распространенной универсальной лимбо-

столе фрезерного станка болтами, которые своими головками входят

173

в Т-образиый паз стола. Корпус вместе со шпинделем лежит в осно­ вании на шейках и может поворачиваться в вертикальной плоскости на угол от —10° до +90°. В требуемом положении корпус закреп­ ляют гайками 6. Поворот корпуса применяют для установки обра­ батываемых деталей, закрепляемых в патроне, под углом. Справа корпуса головки располагаются гитары настройки (на рис. 126, б не показаны).

Для подсчета требуемого угла поворота шпинделя 7, а следова­ тельно, и обрабатываемой детали служит делительный диск 8, имеющий с обеих сторон несколько рядов отверстий, расположенных

по концентрическим окружностям. Например, одна сторона диска может иметь 24, 25, 28, 30, 34, 37, 38, 39, 41, 42 и 43 отверстия; вторая сторона — 46, 47, 49, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62 и 66 отвер­ стий. Отверстия на диске служат для фиксации рукоятки в опре­ деленных положениях. Для установки фиксатора рукоятки на любой ряд отверстий делительного лимба рукоятку 9 вместе с планкой 10 опускают или поднимают по пазу и закрепляют гайкой 11. Для

Характеристикой головки N называется величина, обратная передаточному числу червячной передачи (обычно N = 40).

Заднюю бабку комплекта делительной головки устанавливают на левой стороне стола фрезерного станка. Она служит для поддер­ жания второго конца обрабатываемой детали или оправки. Задняя бабка позволяет производить перемещения центра в продольном и

174

вертикальном направлениях и установку его под углом ±10°. Люнет служит опорой при обработке длинных и тонких деталей.

Периодический поворот обрабатываемой детали на определен­ ный угол при помощи делительной головки достигается способами непосредственного, простого и сложного (дифференциального) де­ лений.

Непосредственное деление производят по лимбу 4 (см. рис. 126, а). Для этого однозаходный червяк, находящийся внутри головки, выводят из зацепления с червячным колесом и рукояткой 5 выво­ дят фиксатор из лимба непосредственного деления. Теперь этот лимб можно поворачивать вручную на требуемый угол, по имею­ щейся на нем градусной шкале или отверстиям, просверленным на его тыльной стороне. После поворота на данный угол лимб закреп­ ляется фиксатором, входящим в соответствующее отверстие лимба непосредственного деления.

Простым делением называется деление окружности на части при неподвижном делительном лимбе. Предположим, что окружность заготовки зубчатого колеса тре­ буется разделить на z равных частей. После фрезерования пер­ вой канавки обрабатываемую де­ таль необходимо повернуть на

часть оборота и, следовательно, рукоятку головки на п = --- обо­

ротов. Допустим, характеристика

головки N = 40 и г = 35, тогда рукоятку головки требуется по­

вернуть на п = -gg- = 1 у оборота. Для сообщения рукоятке дроб­

ного числа оборотов используют делительный диск и раздвижной сектор. Пользуясь отверстиями на лимбе, можно легко осущест­ вить поворот рукоятки на Ѵ7 оборота. Для этого требуется подоб­ рать число отверстий на лимбе, кратное 7 (например 28, 42). Тогда для поворота на 1І7 оборота рукоятки требуется ее повернуть на 4 шага (шаг — расстояние между соседними отверстиями) на диа­ метре с числом отверстий 28, или на 6 шагов на диаметре с числом отверстий 42 и зафиксировать штифтом в соответствующем отвер­

каждой канавки необходимо повернуть сектор, а затем рукоятку, на рассчитанную часть оборота, ограничив предварительно вели­ чину поворота рукоятки раздвижным сектором, что ускоряет работу и исключает случайные ошибки. Кинематическая схема простого деления показана на рис. 128, а.

175

Дифференциальный способ деления (сложное деление) приме­ няют в тех случаях, когда число, на которое требуется разделить обрабатываемую деталь, невозможно получить простым делением. При этом способе деления (рис. 128, б) делительный диск 1 освобож­ дают от фиксатора. Для деления выбирают приближенное число z„ (близкое к требуемому числу г\ г0 удобно брать кратным 5 или 10), на которое можно разделить окружность способом простого деления. Количество оборотов рукоятки 2 при делении на г0 частей равно

Образовавшуюся ошибку при делении на z0 частей (вместо z) исправляют тем, что сам лимб дополнительно вращают в ту или

Рис. 128. Кинематические схемы лимбовой делительной головки:

а — простое деление; б — сложное деление; в — фрезерование винтовых канавок

другую сторону. Таким образом, при делении на г0 частей отсчет рукоятки производят не по неподвижному лимбу, а по вращаю­ щемуся. Для обеспечения возможности вращения лимба на дели­ тельной головке устанавливают гитару со сменными колесами, связывающими шпиндель головки с лимбом.

При каждом делении на число г0 вместо необходимого г допу­

скают ошибку в величине поворота заготовки, равную f y —

го j

Ошибка в повороте рукоятки будет 40 ( - — ---V Чтобы устранить

эту ошибку, рукоятке необходим дополнительный поворот, равный

у / , где у — требуемый поворот заготовки, а і — передаточное

отношение от шпинделя (заготовки) к лимбу. Таким образом,

откуда передаточное отношение сменных колес гитары

ас ___ 40 (гп — г)

I ■ bd ~~

176

Следует иметь в виду, что при г0 > z лимб должен вращаться в одну сторону с рукояткой, при z0 < z — в противоположную сто­ рону (навстречу рукоятке). Изменение направления вращения лимба достигается введением промежуточного колеса в гитарном механизме.

Фрезерование винтовых канавок производят только на универ­ сально-фрезерных станках. Стол станка с заготовкой (установлен­ ной между центрами делительной головки и задней бабки) повора­ чивают на угол наклона винтовой канавки ß:

где D — расчетный диаметр заготовки в мм; Т — шаг винтовой канавки в мм.

Заготовке сообщаются два движения: поступательное и враща­ тельное. Вращательное движение заготовка получает от делитель­ ной головки. Посредством гитары со сменными колесами ходовой винт подачи стола фрезерного станка связывается с кинематической цепью делительной головки (рис. 128, в). Вращение ходового винта передается шпинделю (заготовке) головки. Поступательное движе­ ние заготовка получает от стола продольной подачи.

За один оборот шпинделя заготовка должна передвинуться на величину шага Т нарезаемой спирали. Уравнение кинематической цепи от ходового винта стола до заготовки при нарезании спирали имеет вид

Іоб. шп. -у • j іх = Т.

Уравнение для простоты рассуждений составлено от шпинделя к ходовому винту, хотя движение фактически может передаваться только от ходового винта к шпинделю. Таким образом,

tK— шаг ходового винта в мм;

Т — шаг нарезаемой спирали в мм.

Реже применяют безлимбовые делительные головки, которые не имеют делительных дисков. В этих головках рукоятку повора­ чивают на один полный оборот и фиксируют в постоянном поло­ жении. Требуемый угол поворота шпинделя головки получают за счет подбора сменных зубчатых колес.

При повышенных требованиях к точности деления применяют оптические делительные головки. Деление заключается в повороте шпинделя на заранее вычисленный угол с точным отсчетом угла поворота с помощью оптической системы.

177

Г л а в а IX

ОБРАБОТКА НА СТРОГАЛЬНЫХ, ДОЛБЕЖНЫХ И ПРОТЯЖНЫХ СТАНКАХ

Строгальные станки предназначены для обработки резцом пло­ ских и линейчатых поверхностей, пазов, торцов и других подобных работ. Строгальные станки разделяются на поперечно-строгальные, продольно-строгальные и долбежные. У поперечно-строгальных станков поступательно-возвратное движение совершает закреплен­ ный в суппорте резец, а обрабатываемая деталь — движение пе­ риодической поперечной подачи. У продольно-строгальных станков поступательно-возвратное движение совершает обрабатываемая де­ таль, а резец — периодическую подачу в поперечном направлении. У долбежных станков резец получает поступательно-возвратное движение вниз и вверх, а обрабатываемая деталь — периодическую подачу в поперечном, продольном или круговом направлении.

Строгальные и долбежные станки применяют в единичном и мелкосерийном производствах вследствие простоты и дешевизны инструмента при достаточной точности обработки и меньшей стои­ мости по сравнению с фрезерными станками. По производитель­ ности и качеству обработки строгание обычно уступает фрезерова­ нию, однако в некоторых случаях обработка строганием или дол­ блением является не только наиболее рациональным, но и един­ ственно возможным процессом по технологическим особенностям обрабатываемых деталей.

Процесс строгания имеет много общего с точением. Особенно­ стями строгания являются переменная скорость рабочего и холо­ стого хода; резец при строгании находится под воздействием фак­ торов резания только во время рабочего хода, а во время холостого хода резец не работает и охлаждается; врезание резца в заготовку сопровождается ударами; подача имеет прерывистый характер и осуществляется в конце холостого хода.

§ 1. СТРОГАЛЬНЫЕ И ДОЛБЕЖНЫЕ РЕЗЦЫ И ЭЛЕМЕНТЫ

ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ПРИ СТРОГАНИИ И ДОЛБЛЕНИИ

Строгальные резцы по конструкции подобны токарным, но при прочих равных условиях имеют большее поперечное сечение, так как работают с переменной нагрузкой (с ударами). Для обработки стальных отливок строгальные резцы делают обычно изогнутыми (рис. 129), чтобы при встрече с твердыми включениями резец, отги­ баясь, не врезался в уже обработанную поверхность. Это предохра-

179

няет резец от выкрашивания и сохраняет качество обработанной поверхности.

По назначению различают следующие типы строгальных рез­ цов: проходные (рнс. 129, а), подрезные (рис. 129, б), отрезные (рис. 129, в) и фасонные. На рис. 130 показаны проходной и прорез­ ной долбежные резцы. У долбежного резца поверхность А является передней поверхностью, поверхность Б — задней. Геометрические параметры режущей части строгальных резцов выбираются такими же, как и для токарных резцов.

Глубина резания t при строгании равна толщине срезаемого слоя за один проход резца (рис. 131, Ö). При долблении глубина резания равна ширине резца (рис. 131, б). Подача s при строгании

на поперечно-строгальном станке и долблении — величина пере­ мещения детали в миллиметрах за один двойной ход резца (мм/дв. ход). На продольно-строгальных станках главное движение имеет

средняя скорость рабочего хода ползуна определяется по формулам гл. V, § 2, раздел «Кулисный механизм».

Площадь поперечного сечения среза f — ts = ab мм2,

где а — толщина среза в мм; b — ширина среза в мм.

180