Токарно-затыловочный станок модели к-96

Общие сведения о станке

Токарно-затыловочный станок модели К-96 предназначен для затылования зубьев фасонных и модульных дисковых фрез, цилиндрических фрез с прямыми и винтовыми канавками, фасонных и модульных червячных фрез, метчиков и других режущих инструментов в условиях индивидуального и серийного производства.

Станок состоит из следующих основных узлов (рис. 18): станины 18, передней 6абки 8, задней бабки 17 и суппорта, при помощи которого осуществляются соответствующие движения режущего инструмента относительно обрабатываемой заготовки.

Станина станка имеет массивную конструкцию с плоскими направ­ляющими, по которым перемещается суппорт. Слева установлена передняя бабка с приводом вращения шпинделя, справа – задняя ба6ка. Внешне станок похож на токарно-винторезный и отличается от последнего конструкцией суппорта.

Суппорт токарно-затыловочного станка состоит из следующих подузлов: фартука 19 с механизмами для передачи движения от ходового винта станка к суппорту; каретки 16, непосредственно перемещающейся по направляющим станины; затыловочного суппорта 10, получающего возвратно-прямолинейное движение при помощи кулачка К (рис. 19); промежуточной направляющей плиты 11 (см. рис. 18), положение которой относительно затыловочного суппорта может изменяться; поперечного суппорта 15, перемещающегося относительно промежуточной плиты; верхнего суппорта 14 и резцедержателя 13.

Подключается станок к электрической сети переключателем 20, а управление им осуществляется рукояткой 9.

Анализ кинематической структуры станка

Токарно-затыловочный станок модели К-96 – универсальный, и на нем можно выполнять все виды затыловочных работ. Поэтому кинематическая структура станка состоит из ряда частных структур, используемых при затыловании зубьев разных форм.

Рассмотрим частную структуру станка для затылования инструмента наиболее сложной формы – однозаходной червячной фрезы.

Рис. 18. Общий вид токарно-затыловочного станка модели К-96

Рис. 19. Кинематическая схема токарно-затыловочного станка модели К-96

Структура станка при затыловании однозаходной червячной фрезы

Образуемая поверхность зуба червячной фрезы представляет собой винтовую поверхность с кривизной, по профилю совпадающей с профилем зуба фрезы, распространённой в направлении длины поверхности по пространственнойспирали. Она образуется фасонным резцом, производящий контур которого совпадает с формой зуба по профилю.

Исходяиз известного принципа работы станкаисопоставления формы производящего контура резца с формой производящих линий затылуемой поверхности зуба, устанавливаем, что образующая производящая линия получается методом копирования, а направляющая производящая линия – методом следа. Следовательно, образование затыловочной поверхности зуба на данном станке производится методом копирования и следа.

Для получения образующей производящейлинии методом копирова­ния не требуется движение формообразования,а для образования направляющей производящей линии, методом следа требуется одно движение формообразования. Следовательно, в станке потребуется иметь одно движение формообразования.

Кроме движения формообразования, при затыловании многозубого инструмента необходимо осуществлять делительный процесс дляперехода от зуба к зу6у по винтовой лини. Затылование фрез производится методом многократных проходов, поэтому необходимо и установочное движение

резца на глубину резания. Таким образом, в токарно-затыловочном станке требуется создавать три исполнительных движения, и, следовательно, основа его кинематической структуры состоит из трех частей.

При затыловании червячной фрезы фасонным резцом характер ис­пол-нительных движений определяется следующей условной записью: форма затылуемой поверхности по длине образуется одним сложным движением формообразования Ф_V(В₁П₂П₃П₄). Это движение состоитиз четырех эле-ментарных движений: из вращения затылуемой фрезы В₁, прямолинейного движения резца П₂ в поперечном направлении, прямолинейного переме-щения резца П₃ в продольном направлении и дополнительного движения резца П₄ в поперечном направлении, обусловленного расположением зыбьев фрезы в направлении винтовой стружечной канавки. Движение деления Д(В₁П₃), называемое также винтовым, является составной частью формообразующего движения. Третье исполнительное движение – наладочное движение Нал(П₃) – простое и состоит из одного прямолинейного перемещения резца в поперечном направлении.

Исполнительными звеньями токарно-затыловочного станка, совершающими элементарные движения, являются: шпиндель станка, затыловочный суппорт, каретка суппорта и поперечный суппорт.

Рассмотрим структуру кинематических групп, создающих установочные выше исполнительные движения.

Кинематическая группа движения Ф_V(В₁П₂П₃П₄)

Внутренней связью группы является следующая совокупность: вращательная кинематическая пара между шпинделем станка и передней бабкой 8 (см. рис. 18), поступательные кинематические пары между затыловочным суппортом 10 и кареткой 16 суппорта, между кареткой и станиной 18 и кинематические цепи, связывающие подвижные звенья указанных кинематических пар. Первая цепь (см. рис. 19), связывающая вращение шпинделя с прямолинейным движением затыловочного суппорта: зубчатые передачи 18–17, 14–13 или 13–15 переборного устройства, зубчатые передачи 13–12, 12–19, 20–21, 22–23, сменные колеса a–b и c–d, суммирующий механизм (дифференциал), зубчатые передачи 24–25, 26–27 и кулачекК. Вторая цепь, связывающая вращение шпинделя с прямолинейным движением каретки суппорта: зубчатые передачи 28–29 реверса, сменные колеса a₁–b₁ иc₁–d₁, передача винт-гайка. Третья цепь, связывающая продольное перемещение каретки с дополнительным движением затыловочного суппорта: передача гайка-винт, зубчатые передачи 30–31, 32–33, сменные колеса a₂–b₂ и c₂–d₂ гитары, червячная передача 34–35, дифференциал , зубчатые передачи 24–25, 26–27 и

кулачек К. Внешней связью является следующая кинематическая цепь от электродвигателя 1 до внутренней связи: зубчатая передача 2–3 и передачи четырехступенчатой коробки скоростей.

Движение, создаваемое этой группой – сложное с незамкнутой траекторией, поэтому предполагается его настройка по всем параметрам. Однако при затыловаиии данной фрезы направление движения (к передней бабке или от нее) применяется определенным в зависимости от направления захода червячной нарезки, а путь (длина хода каретки) на универсальном станке определяется визуально, поэтому фактически движениедолжно настраиваться по тремпараметрам.

Настройка производится посредством следующих органов: на количественную сторону параметра траектории – на величину падения затылка зуба – сменным кулачком , на шаг резьбы червячной нарезки сменными колесамиa₁–b₁ и c₁–d₁ гитары под кожухом 23 (см. рис. 18), на шаг винтовой линии стружечной канавки – гитарой 21 со сменными колесами a₂–b₂ и c₂–d₂ (см. рис. 19); на качественную сторону параметра траектории – на получение спирали – гитарой 22 (см. рис. 18) со сменными колесами a–b и c–d (см. рис. 19), на направление захода червячной фрезы – рукояткой 2 (см. рис. 18) трензеля, на направление стружечной канавки – установкой паразитного колеса в гитару 21,на скорость движения (на частоту вращения фрезы) электродвигателем 1, рукоядками 3, 4, 5 коробки скоростей; на исходное положение – на место хода резца по спирали затылка зуба – рукояткой 6 и маховичком 7.

Кинематическая группа движения Д(В₁П₃)

Кинематическая группа движения деления является составной частьюформообразующей группы, но структуры внутренних и внешних связей в этихгруппах разные. Во внутреннюю связь группы движения деления входит одна винторезная цепь. Внешняя связь имеет разветвленную структуру, включающую кинематические цепи, идущие от двигателя к винторезной цепи и к кулачку К₁ по делительной и диффе-ренциальной цепям формообразующей группы. Кулачок выполняет в группе деления функцию отсчетного звена. Соединены группы смешан-ным (параллельно-последовательным) способом. При рабочем ходе заты-ловочного суппорта одновременно производятся два процесса: формо-образования·и деления. При отходе суппорта от изделия процесс формо-образования прекращается и остается только процесс деления. Движение формообразования Ф_V(В₁П₂П₃П₄) разлагается на два движения: на движе-ние деления Д(В₁П₃) и на вспомогательное движение Всп(П₅) – движение отвода резца от изделия при делении. В рассматриваемой кинематической группе деления кулачок выполняет две функции – он является реверсом для отвода резца при делении и отсчетным звеном.

Кинематическая группа установочного движения

Установочное движение резца на глубину резанья осуществляется перемещением поперечного суппорта от руки при помощи рукоятки 12 (см. рис. 18). При этом процессе установки резец не касается заготовки, поэтому движение будет наладочным Нал(П₆).