АПП курсовик / 5551 АПП / Курсовой проект / Обработка на станках с ЧПУ / Токарные станки / Технологическая подготовка токарного станка
.pdfСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ (ЛМЗ-ВТУЗ)
кафедра “ Технология машиностроения”
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА СТАНКА 16К20Ф3 РМ132
С УЧПУ 2Р22
Методические указания к курсовому проектированию
Санкт-Петербург 2000
УДК
Методические указания предназначены для проведения практических занятий и самостоятельной работы студентов по специальности 12.01 “ Технология машиностроения.
Указания содержат сведения о технологической подготовке токарных станков с ЧПУ применительно к станку 16К20Ф3 РМ132 с УЧПУ 2Р22. Рассмотрены приспособления для токарной обработки, режущий и вспомогательный инструмент, а также правила проектирования токарной операции.
Указания могут быть использованы при подготовке студентов других специальностей в Санкт-Петербургском институте машиностроения.
Ил. - 19, библ. - 7 назв.
АЛЕКСАНДРОВ Андрей Маркович
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА СТАНКА 16К20Ф3 РМ132
С УЧПУ 2Р22
Методические указания к курсовому проектированию
© Санкт-Петербургский институт машиностроения, 2000
2
1.ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ
Втиповой комплект приспособлений для токарных станков с ЧПУ входят трехкулачковые патроны различного типа, торцовые поводковые патроны, передние
изадние центры. Их конструкции широко представлены в [3]. Дополнением к комплекту могут быть четырехкулачковые патроны, консольные и центровые оправки, а также специальные приспособления.
Для установки деталей типа втулок, фланцев, стаканов, коротких валиков часто применяют трехкулачковые самоцентрирующие патроны со сменными кулачками. Профиль зажимной части кулачков зависит от состояния зажимаемой поверхности и характера обработки (рис.1.1). По степени твердости различают закаленные и мягкие (сырые) кулачки. Мягкие кулачки растачивают непосредственно перед обработкой партии заготовок с учетом конкретных размеров базовых поверхностей, что обеспечивает высокую точность установки.
Чаще всего на токарных станках с ЧПУ используют патроны, работающие от механизированного привода. В частности, станок 16К20ФЗ РМ132 оснащается самоцентрирующим трехкулачковым патроном модели 7102-0072-1-2. Конструкция патрона представлена на рис.1.2. В корпусе 7 смонтирован клиновой шток 6, который через винт штока 1 связан с электромеханическим приводом станка. Перемещение клинового штока передается на основные кулачки 2, к которым через сухари 3 крепятся мягкие кулачки 4. Патрон может работать как на зажим, так и на разжим заготовки, обеспечивая максимальное усилие закрепления 7,5 кН. Диапазон наружных диаметров закрепляемых заготовок при работе на зажим составляет:
от 20 до 200 мм для прямых кулачков;от 50 до 250 мм для обратных кулачков.
Диапазон внутренних диаметров закрепляемых заготовок при работе на разжим равен:
от 70 до 230 мм для прямых кулачков;от 70 до 250 мм для обратных кулачков.
3
а
б
в
г
Рис. 1.1. Профиль зажимной части кулачков:
а – для зажима по необработанной поверхности; б – для черновой обработки; в – для получистовой и чистовой обработки; г – предварительно расточенных для чистовой обработки
4
Рис. 1.2. Клиновый патрон с электромеханическим приводом
Кроме патронов с механизированным приводом, станки с ЧПУ могут оснащаться патронами с ручным закреплением. В частности, станок 16К20ФЗ РМ132 комплектуется трехкулачковым самоцентрирующим патроном типа СТ (рис.1.3). В радиальных пазах корпуса 6 движутся кулачки 3. Своими спиральными выступами на подошве кулачки входят в канавки спиральной резьбы диска 5, который приводится во вращение с помощью конической шестерни 9 посредством ключа 8. Патрон устанавливается на фланцевом конце шпинделя с помощью винтов 2 и гаек 1. Патрон оснащен комплектами закаленных прямых кулачков 3, обратных кулачков 4 и реек 7.
5
Рис. 1.3. Патрон с ручным закреплением
6
Для обработки заготовок типа валов на станках с ЧПУ широко применяются торцовые поводковые патроны типа ИЛУЕ 7162, которые изготавливаются в восьми исполнениях в зависимости от диапазона диаметров закрепляемых заготовок (от 20 до 125 мм). Конструкция патрона представлена на рис.1.4.
Рис. 1.4. Торцовый поводковый патрон
К корпусу 2 винтами крепится стакан 3, в котором размещены центр 6, поводки 5 и промежуточные плунжеры 4, плавающие в осевом направлении. Поводки 5 связаны общей камерой Б, заполненной гидропластом. Центр 6 толкателем 1 связан с пружиной 9, расположенной во втулке 8. Сжатие пружины создается резьбовой пробкой 10. Закрепляемую заготовку устанавливают центровым отверстием на конус центра 6 и поджимают центром задней бабки. Центр 6 при этом утопает до величины, необходимой для врезания ножей поводков 5 в торец заготовки. Максимальное усилие поджима задней бабкой равно 12 кН. В типовой комплект станка 16К20ФЗ РУ132 входят патроны с диапазонами диаметров закрепляемых заготовок
7
от 40 до 60 мм и от 60 до 80 мм, которые обеспечивают передачу крутящего момен-
та 220 и 290 Н×м соответственно.
Для поджима заготовок со стороны задней бабки чаще всего используют вращающиеся центры. В типовой комплект станка 16К20ФЗ РМ132 входит вращающийся центр модели РКВ 7032-4093, конструкция которого представлена на рис.1.5. В корпусе 3 смонтированы роликовый 2, шариковый упорный 4 и игольчатый 5 подшипники. В подшипниках установлен центр 1. Максимальная частота вращения центра равна 3500 об/мин. Наибольшая допускаемая нагрузка на центр составляет: 3,5 кН в осевом направлении; 2,5 кН в радиальном. При необходимости создания большого усилия поджима (для обеспечения необходимого крутящего момента, передаваемого торцовым патроном) применяют неподвижные упорные центры по ГОСТ 13214-79.
Рис. 1.5. Вращающийся центр
В табл.1.1 представлены типовые схемы установки заготовок на токарных станках с ЧПУ и рекомендации по их применению. При этом могут использоваться универсальные приспособления для токарной обработки, конструкции которых рас-
смотрены в [2], [4], [7].
8
Таблица 1.1 Основные схемы установки заготовок на токарных станках с ЧПУ
|
|
|
Схема установки |
|
|
Обозначение |
|
Рекомендации |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Установка в трехкулачковом патроне с упором в торец |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1. |
На зажим |
|
|
|
|
|
|
|
Для |
средних |
и больших |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заготовок при |
соотноше- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ниях: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l/dН≈1,5…2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h/l≈1/5…1/7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
На разжим |
|
|
|
|
|
|
|
То же, при соотношениях: |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l/dН<1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h/l<1/5; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dВ>50 мм; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dВ/dН>1/3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
С упором внутри |
|
|
|
|
|
|
|
Для заготовок, имеющих в |
||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зоне |
зажима |
|
кулачками |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поверхности, |
неперпенди- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кулярные оси шпинделя |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
С подводимым упором |
|
|
|
|
|
|
|
Для |
заготовок |
в виде |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прутка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9
Продолжение таблицы 1.1 Основные схемы установки заготовок на токарных станках с ЧПУ
|
|
|
Схема установки |
|
|
|
Обозначение |
|
Рекомендации |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
С поджимом вращаю- |
|
|
|
|
|
|
Для |
предварительной об- |
|||
щимся центром |
|
|
|
|
|
|
работки при l/dН≤10 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
С подвижным люнетом |
|
|
|
|
|
|
При l/dН>10 |
||||
и поджимом вращающим- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ся центром |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Установка в центрах |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
С вращающимся задним |
|
|
|
|
|
|
Для |
окончательной обра- |
|||
центром |
|
|
|
|
|
|
ботки при l/dН<10 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8. |
С плавающим передним |
|
|
|
|
|
|
То же, при повышенных |
||||
и вращающимся задним |
|
|
|
|
|
|
требованиях к точности |
|||||
центрами |
|
|
|
|
|
|
размеров вдоль оси |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|