ТКМ Часть 2

Лабораторная работа 4

УСТРОЙСТВО И КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОПЕРЕЧНО-СТРОГАЛЬНОГО СТАНКА

Ц е л ь р а б о т ы: изучить устройство, принцип работы механизмов приводов и кинематическую схему станка; освоить методику выбора режимов резания при строгании и последовательность настройки станка.

4.1. Краткие теоретические сведения

Поперечно-строгальные станки предназначены для обработки плоских и фасонных поверхностей, канавок, пазов и прочих поверхностей на коротких деталях длиной до 1000 мм.

Главное движение резания при строгании – поступательное перемещение резца, закрепленного в откидном резцедержателе вертикального суппорта 3 (рис. 4.1), установленного на торце ползуна 1, который совершает возвратнопоступательное движение по горизонтальным направляющим станины 6.

Движение подачи – прерывистое поступательное движение стола 4 с деталью перпендикулярно главному движению резания по направляющим траверсы 5, установленной на вертикальные направляющие станины 6.

Рис. 4.1. Основные узлы поперечно-строгального станка

31

Привод главного движения резания состоит из электродвигателя, ременной передачи, коробки скоростей, закрепленной на станине, и кулисного механизма, расположенного внутри станины, который служит для преобразования вращательного движения кулисной шестерни (рис. 4.2) в возвратнопоступательное движение ползуна, шарнирно соединенного с качающейся кулисой.

Рис. 4.2. Кинематическая схема поперечно-строгального станка

32

Устройство и схема работы кулисного механизма приведены на рис. 4.3. Кулисная шестерня 1 на боковой поверхности имеет радиальные направляющие, в которых установлен кулисный палец 2, который фиксируется в необходимом положении относительно оси кулисной шестерни 1 с помощью винтовой передачи (см. рис. 4.2). На пальце 2 закреплен кулисный камень 3, входящий в паз кулисы 4, которая одним концом закреплена в станине, а другим соединена через серьгу с ползуном.

При включении станка кулисная шестерня с числом зубьев 92 вращается от шестерни с 15 зубьями, посаженной на выходном валу коробки скоростей. Кулисный камень, вращаясь с кулисной шестерней, одновременно перемещается в пазу кулисы, которая, раскачиваясь, обеспечивает возвратно-поступательное движение ползуна (за один оборот кулисной шестерни – один двойной ход ползуна).

Длина хода ползуна Н зависит от радиуса кривошипа r, который устанавливается вращением рукоятки, надеваемой на вал кулисной шестерни. Ее вращение

через коническую и винтовую передачи обеспечивает перемещение гайки кулисного пальца по радиальным направляющим кулисной шестерни, изменяя значение радиуса кривошипа r.

При постоянной угловой скорости вращения кулисного камня, скорость холостого хода ползуна больше скорости рабочего хода (движения резания), т. к. угол поворота кулисного пальца на рабочий ход больше угла его поворота на холостой ход (α > β). Это существенно снижает затраты на непроизводительный холостой ход. Скорость движения ползуна в среднем положении максимальна, а в крайних положениях – равна нулю. При расчете параметров режима резания определяют среднюю скорость рабочего хода по формуле:

где n2х – число двойных ходов ползуна в минуту, равное частоте вращения кулисной шестерни, дв.ход/мин;

33

ла и соединенном тягой 6 с эксцентриком шестерни 4 с числом зубьев 28, которая получает вращение от шестерни 5 с 28 зубьями, вращающейся вместе с кулисной шестерней (см. рис. 4.2).

За один оборот кулисной шестерни корпус с собачкой 2, качаясь, отклоняется в две стороны: в момент рабочего хода – в сторону скоса собачки 2, при этом она выходит из впадины между зубьями колеса 1 и скользит по ним своим торцом; в момент холостого хода ползуна – в противоположную сторону, при этом под действием пружины собачка 2 входит во впадину зубьев колеса 1 и поворачивает его, вращая ходовой винт подачи стола только в момент холостого хода. Направление подачи можно изменить, повернув собачку скосом «вперед» или «назад». В рассматриваемой конструкции данного механизма за один двойной ход собачка поворачивает храповое колесо с числом зубьев 24 максимум на 4 зуба, т. е. ходовой винт повернется на 1/6 оборота, при шаге винта 5 мм, максимальная подача стола составит 5/6 мм/дв.ход (0,83 мм/дв.ход). Для уменьшения значения подачи часть зубьев, доступных собачке закрывают кожухом 3, например, открывают только один, два или три зуба и получают подачу на один зуб, а по остальным собачка проскальзывает сверху по кожуху.

Таким образом, значение подачи определяется по формуле:

где i – общее передаточное отношение от кулисной шестерни до храпового механизма;

x – число зубьев храпового колеса, захватываемых собачкой за один двойной ход ползуна;

zх.к – число зубьев храпового колеса;

t – шаг ходового винта поперечной подачи стола, мм.

Определение значений параметров режима резания для строгания производится в следующей последовательности:

а) по заданной длине обрабатываемой поверхности определить необходимую длину хода ползуна:

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм; l1 + l2 – перебег резца (табл. 4.1).

35

б) по заданному значению подачи определить ее фактическое значение из условия:

где Sдв.х – рассчитанное значение подачи по формуле (4.4), мм/дв.ход; S – заданное значение подачи (табл. 4.4), мм/дв.ход.

в) рассчитать допустимую скорость резания при строгании по формуле:

где Cv, Xv, Yv – постоянная величина и коэффициенты, зависящие от условий обработки (табл. 4.2);

t – глубина резания, мм;

S – фактическое значение подачи, мм/дв. ход; kv – поправочный коэффициент, kv = kнkc,

где kн – коэффициент, учитывающий длину хода ползуна (табл. 4.3); kc – коэффициент, учитывающий тип станка, kc = 1.

Т а б л и ц а 4.2 Значения постоянной Cv и коэффициентов Xv, Yv

(обрабатываемый материал – среднеуглеродистая сталь)

36

Т а б л и ц а 4.3

Значение коэффициента kн

г) определить необходимое число двойных ходов по формуле:

д) определить фактическое число двойных ходов из условия:

где n(ф)дв.х – рассчитанное значение числа двойных ходов по кинематической схеме станка, дв.ход/мин.

е) определить по формуле (4.1) среднее фактическое значение скорости резания.

4.2.Порядок выполнения работы

1)Ознакомиться с конструкцией и назначением основных узлов станка, устройством и принципами работы механизмов его приводов.

2)Изучить кинематическую схему станка (см. рис. 4.2).

3)По кинематической схеме определить число двойных ходов ползуна в минуту и значения подачи на двойной ход ползуна.

4)По заданному варианту (табл. 4.4) определить параметры режима резания при строгании.

4.3.Содержание отчета

1)Кинематическая схема станка. Краткое описание устройства и назначения основных узлов и механизмов станка (кулисного и храпового).

2)Структурные схемы механизмов приводов главного движения резания

иподачи, результаты расчета их характеристик.

37

3)Результаты расчета параметров режима резания по варианту.

4.4.Контрольные вопросы

1)Какое движение в строгальном станке является главным движением резания, а какое движением подачи и чем они характеризуются?

2)Как устроен и работает привод главного движения и привод движения подачи поперечно-строгального станка?

3)Как изменить длину и границы хода ползуна?

4)За счет чего изменяется значение подачи стола на двойной ход ползуна поперечно-строгального станка и как она реверсируется?

5)С какой целью строгальные резцы изготавливаются изогнутыми и крепятся в откидном резцедержателе?

38

Лабораторная работа 5

ЛИМБОВАЯ ДЕЛИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА

Ц е л ь р а б о т ы: изучить устройство, кинематическую схему и методы настройки лимбовой делительной головки.

5.1. Краткие теоретические сведения

Делительная головка – универсальное приспособление, применяемое на фрезерных, строгальных, шлифовальных и других станках для периодического поворота заготовки относительно ее оси на определенный угол, а также для непрерывного вращения заготовки при фрезеровании винтовых канавок.

Делительная головка устанавливается на стол станка. Обрабатываемая заготовка закрепляется в приспособлении, установленном на шпинделе 1 делительной головки, вращающемся в подшипниках корпуса (рис. 5.1) вместе с червячным колесом (40 зубьев) от однозаходного червяка, насаженного на вал, который поворачивается рукояткой 3 (передаточное отношение червячной передачи равно 1/40). На этот вал свободно посажен блок, который может вращаться от конической зубчатой передачи. С внешней стороны на блок закреплен делительный диск 2 (лимб), с нанесенными на него с двух сторон концентрическими окружностями в количестве 9 штук. Каждая из них разделена на равные части (деления) просверленными отверстиями, в которые может входить фиксатор рукоятки. Лимб имеет окружности с числами делений (отверстий):

Т а б л и ц а 5.1

Количество делений на окружностях лимба

К лимбовой делительной головке прилагается комплект из 12 сменных зубчатых колес с числом зубьев: 20; 25; 30; 40 (2 шт.); 50; 55; 60; 70; 80; 90; 100, которые устанавливаются на гитару 1 (рис. 5.2), чтобы при необходимости существовала возможность вращать блок с лимбом.

39