Технологическое оборудование машиностроительных производств (Схиртладзе, 2002)

6)

Рис. 140. Общий вид (а) и кинематическая схема привода главного движения станка 6520ФЗ(б)

и предотвращения самопроизвольного смещения шпиндельной бабки 3 при включенной гидросистеме станок оснащен механизмом зажима шпиндельной бабки (рис. 141). Зажим выполняется пакетом тарельча­ тых пружин 8. При разжиме масло поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра 2 и перемещает поршень 1 со штоком. Поршень снимает тарельчатые пружины, при этом винт 7 смещается вправо и освобождает прихват б, которым шпиндельная бабка 3 прижимается к стойке 4. Гайками 5 регулируют зазор между направляющими стойки и прихватом.

Приводы подач по осям X, Y, Zoдинaкoвы по конструкции и состоят из шаговых двигателей ШД-5Д1М, одноступенчатых редукторов и ходовых винтов. Ходовой винт J (рис. 142) установлен на подшипниках 2 Вращение винту передается через полумуфту 7. На винтах для отсчета перемещений имеются лимбы 4 с ценой деления 0,05 мм.

Приспособления для фрезерных станков с ЧПУ. На фрезерных станках с ЧПУ, как правило, используют упрощенные по конструкции приспособления. Однако к ним предъявляют повышенные требованры

230

Щ^/////////М V///////////^

2 3

Рис. 142. Ходовой винт станка 6520ФЗ-36

^JK)---J==ti==tH

Рис. 143. Базирование плоских и корпусных деталей

направляющей и опорной базовым поверхностям, устанавливают и крепят в Т-образных пазах стола (рис. 143, б). Стол станка перемещают в крайнее поперечное положение, при котором индикатор 3 отчетной системы дает нулевое показание по оси Y. Затем в шпиндель станка устанавливают контрольную оправку 4, измеряют расстояние от нее до установочной поверхности опоры 7. Это расстояние равно у — d/l, где й^— диаметр поправки (рис. 143, в). Далее стол перемещают в крайнее продольное положение до нулевого показания индикатора 3 (по оси X) и измеряют расстояние от оправки до установочной поверхности опоры 2. Это расстояние равно x—d/2 (рис. 143, г). Измеренные расстояния по осям Y и X определяют нуль отсчета СЧПУ. Для

231

закрепления заготовок применяют стандартные зажимные элементы: машинные тиски, поворотные столы, обеспечивающие одноместное или многоместное закрепление заготовок.

3.8. РЕЗЬБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Резьбу получают на токарных станках резцами, плашками и други­ ми инструментами, на сверлильных и расточных станках — метчиками, на резьбофрезерных — дисковыми и гребенчатыми фрезами, на резьбошлифовальных одно- и многониточными кругами, на резьбонакатных — роликами и плашками.

При накатывании резьбы используют метод пластического дефор­ мирования материала без снятия стружки. Заготовка, прокатываясь между круглыми (рис. 144, а) или плоскими накатными инструментами, сдавливается, на ней отпечатается необходимая форма профиля.

При фрезеровании (рис. 144, б, в) инструмент вращается с высокой скоростью (главное движение резания). Для образования винтовой поверхности необходимо сложное формообразующее движение. Оно состоит из медленного вращения заготовки (круговая подача Sy,) и согласованного продольного перемещения фрезы (продольная подача Snp). На одних станках дисковой продольной фрезой (рис. 144, б) нарезают резьбу большого шага и на большой длине (например, на ходовьЕХ винтах). На других станках гребенчатыми фрезами (рис. 144, в) обрабатывают сразу по всей длине короткие, мелкие резьбы, причем на части оборота заготовки происходит радиальное углубление (вреза­ ние) в нее инструмента на высоту профиля. Затем следует один полный оборот заготовки, в процессе которого каждая нитка фрезы полностью нарезает резьбу на длине одного шага (хода).

При шлифовании резьбы используют однониточные и многони­ точные абразивные круги. При шлифовании резьбы однониточными кругами (рис. 145, д) его ось вращения устанавливают под углом к оси вращения заготовки, равным углу подъема винтовой линии резьбы. Профиль абразивного круга соответствует профилю впадины шлифу­ емой резьбы. Во время обработки круг получает вращательное движе­ ние (главное движение), а заготовка — вращение с круговой подачей и перемещение вдоль своей оси на шаг резьбы за один оборот заготовки (продольная подача 5п). Этим способом можно шлифовать резьбы высокой точности, различного профиля и длины.

Шлифование резьб многониточными кругами выполняют с про­ дольной подачей и методом радиального врезания (врезное шлифова­ ние). Оси образивного круга и заготовки устанавливают параллельно. Врезное шлифование (рис. 145, б) применяют для обработки коротких резьб и деталей с кольцевой нарезкой (резьбовые фрезы). При обра­ ботке вращающийся круг врезается с радиальной подачей Snp на полную

232

Рис. 144. Схема обработки резьбы:

а — накатными резьбовыми роликами, б — дисковой фрезой, в — гребенчатой фрезой

или установленную глубину профиля резьбы за время 1/2 оборота заготовки, при этом заготовка за один оборот переместится вдоль своей оси на шаг резьбы. Обработка завершается за 1,5 оборота заготовки. Ширина круга должна превышать длину резьбы больше чем на 2 шага. Шлифование резьбы многониточным кругом с продольной подачей (рис. 145, в) применяют при шлифовании длинных резьб. Кругу, установленному на полную глубину профиля резьбы, сообщают главное вращательное движение, заготовке — вращение с круговой подачей и перемещение с продольной подачей ^пр на шаг за каждый ее оборот. Первые по движению нитки круга выполняют предварительное шли­ фование, а последние — окончательное.

Шлифование многониточными кругами целесообразно применять для резьб невысокой точности с шагом до 4 мм. Так как оси абразивного круга и заготовки расположены параллельно, то при обработке резьбы получается некоторое искажение профиля резьбы. Для нормальных резьб с малым углом подъема винтовой линии резьбы это искажение незначительно. Для шшифования резьб с большим шагом и углом подъема многониточные круги не применяют.

Резьбошлифовальные станки по конструктивным признакам раз­ личают по средствам настройки для получения заданного шага резьбы; способу установки на угол подъема винтовой линии резьбы для полу­ чения точного профиля резьбы; видам движения затылования при шлифовании инструментов с затылованными зубьями. Для получения заданного шага резьбы столу станка с заготовкой сообщают продольное

233

перемещение посредст­ вом ходового винта и сменных зубчатых колес (станок 5К822В), смен­ ных ходовых винтов, сменных копиров (без ходовых винтов) и спе­ циальных линеек (без ходовых винтов) станок MB-13. Установка на угол подъема винтовой линии фрезы достигает­ ся поворотом стола с за­ готовкой или поворотом шлифовальной бабки или корпуса шлифо­ вального шпинделя.

Резьбофрезерный полуавтомат 5Б63 пред­ назначен для нарезания коротких наружных и внутренних резьб гре­ бенчатыми фрезами. Наибольшие размеры

нарезаемых резьб, наружный диаметр 80 мм, длина 50 мм. Частота вращения фрезы 160...2500 мин"^

Полуавтомат состоит из следующих основных узлов (рис. 146): бабка станка БИ, закрепленная на станине Сслева, и фрезерная головка ФГ со шпинделем F, которая перемещается вместе с кареткой КР по станине вдоль оси, а также движется по каретке в поперечном направ­ лении.

Цепь главного движения связывает двигатель Ml со шпинделем фрезы V. Из уравнения кинематической цепи главного движения Лф = =1425 X (112/180) X {alb) х (eld) х (33/60) х (60/36) получаем формулу настройки гитары скорости резания U = {а/Ъ) х (eld) = /1ф/800, где Лф — частота вращения фрезы, мин"\

Цепь круговой подачи передает движение от электродвигателя М2 на шпиндель XI заготовки. Из уравнения л = 14 000(90/236) х (18/66) х

уХеЦ) X (glK) X (20/25)(1/52), где п — частота вращения заготовки (мин'^), получается формула настройки гитары подач.

Винторезная цепь согласования состоит из шпинделя XI заготовки, реверсирующего механизма 55/32, У11^Ъ^ передачи 221Ъ1^ муфты Ми копира К1 продольного перемещения. Колесо 43 на валу ЛГ///переклю-

234

Рис. 146. Кинематическая схема резьбофрезерного полуавтомата 5Б63

чают при настройке на направление получаемой резьбы (правая —• левая), при настройке на шаг меняют копир KL

Кулачок К2 поперечного перемещения (на оси XVII) вращается синхронно с копиром К1, которые связаны передачами 37/46, 46/37 и 49/49. Кулачок А2 через рьиаг толкает гайку вместе с винтом Р = 5 мм, салазками и фрезерной головкой, при этом преодолевается сила пру­ жины П2. В течение цикла копиры совершают ровно один оборот и останавливаются при размыкании муфты Мх электромагнитом ЭМ. За один оборот копира заготовка поворачивается на 1,31 оборота, причем 0,31 оборота занимает врезание и вывод фрезы из резьбы. Установочное движение в радиальном направлении производят маховиком Р через колесо 23/46 и винт, при неподвижной гайке.

Зубчатые колеса 23 и 77 на валах /и Л7служат для привода насосов. Каретка станка (рис. 147) состоит из корпуса 10 и поперечных салазок 5 с направляющими скольжения. Продольное движение осу-

235

ществляется по средней призматической и крайним плоским направ­ ляющим. От опрокидывания каретку удерживают планки Ри 12. Опоры продольного ходового винта 21 закреплены на станине. Каретка через планку 19 прижата к корпусу плавающей ходовой гайки 20 пружиной 22, сила натяжения которой регулируется резьбовой втулкой 23. Такая конструкция позволяет перемещать каретку как ходовым винтом, так и копиром продольной подачи.

Поперечные салазки двигаются по комбинированным направляю­ щим: левая имеет форму половины ласточкиного хвоста, правая —- широкая прямоугольная. Зазор в горизонтальной плоскости регулиру­ ют клином 18. В средней части поперечных салазок имеются допол­ нительная направляющая в форме ласточкиного хвоста малого размера. Она схватывается корпусом Убпоперечной гайки 6^^ зажимной планкой 17. При зажатой планке /7гайка ^соединена с поперечными салазками, как и корпус 4 поперечного винта 8. Поперечный копир 15 с опорой скольжения 13 на оси 14 при вращении толкает через рычаг 25 с роликом 24 корпус 16 гайки 3 вместе с поперечными салазками 5 и винтом 8. При этом происходит врезание или отвод фрезы. При наладке отжимают планку 77, разъединяя гайку и поперечные салазки, и маховиком 1 через шлицевой вал 2, зубчатые колеса 3 и 11 вращают винт <?, осуществляя поперечное установочное перемещение салазок. Зазор в поперной передаче винт-гайка регулируется подтягиванием дополнительной гайки 7.

Универсальный резьбошлифовальный станок полуавтомат 5К822В

предназначен для шлифования наружных и внутренних цилиндриче­ ских и конических резьб на метчиках,.калибрах, накатных роликах, червяках и червячных фрезах, ходовых винтах и т. д. На станке можно затыловать шлифованием зубья модульных дисковых фрез, червячных фрез метчиков, фебенчатых фрез в серийном и крупносерийном производстве. Шлифование резьбы осуществляется однониточным и многониточным абразивным кругом.

Техническая характеристика. Диаметр шлифуемой резьбы: однони­ точным кругом-— 150 мм, многониточным кругом 10—120 мм; шаг шлифуемой резьбы: однониточным кругом — метрической 0,25—24 мм, модульной 0,3—14 мм; многониточным кругом — метрической 1— 4 мм; диаметр абразивного круга для внутреннего шлифования 25— 125 мм.

Главное движение станка — вращение абразивного круга (рис. 148) осуществляется от электродвигателя М7 через клиноременную передачу со сменными шкивами, позволяющими сообщать шпинделю шлифо­ вального круга частоту вращения в диапазоне 1430—860 мин'\ при внутреннем шлифовании — 6000, 9000 и И 800 ыин\

Круговая подача — вращение заготовки осуществляется от элект­ родвигателя постоянного тока М2 через ременную и червячную пере­ дачи 78/172, 2/36. Частота вращения шпинделя регулируется

236

Рис. 147. Каретка станка 5Б63

бесступенчато в диапазоне 0,3—45 мин"^ Ступица блока червячного колеса Z= 36 с блоком зубчатых колес Z= 60 и Z= 96 соединена со шпинделем через палец 7с механизмом компенсации зазоров в закреп­ лении, что позволяет шлифовать резьбу в обе стороны при реверсиро­ вании направления движения стола. Механизм компенсации зазоров расположен на левом конце шпинделя и состоит из втулки 7, соеди­ ненный со шпинделем шпонкой хомутика 2, который можно повернуть червяком 3, закрепленного с червячным колесом 4, установленным на втулке зубчатого блока Z= 96, Z= 60, свободно установленном на шпинделе; пальцев 5 и 6, запрессованных во втулке. При вращении червячного колеса Z= 36 против часовой стрелки — палец 7упирается в палец 6 втулки и поворачивает ее вместе со шпинделем. При реверсировании вращения палец 7 через палец 5 xoMyrniia сообщит шпинделю вращение по часовой стрелке после выборки зазоров в винторезной цепи. Угол холостого хода пальца 7регулируют поворотом хомутика на втулке через червяк 3.

Винторезное движение -- перемещение стола с заготовкой на шаг обрабатываемой резьбы за один ее оборот осуществляется при согла­ совании вращения шпинделя, от которого через зубчатую передачу 60/60 или 96/24, гитару сменных колес а/Ь, c/d вращение поступает на ходовой винт с шагом Р= 1/6", который при вращении ввинчивается в гайку, закрепленную через резьбовое соединение с ползушкой, установленной на станине, и перемещает стол с деталью.

Уравнение кинематического баланса винторезной цепи 1 об. шп х х/п х{а/Ь) X (c/d) X (1/6) 25,4 = Рр, где 4 — передаточное отношение пе­ ребора.

Из уравнения кинематического баланса получаем формулу на­ стройки винторезной цепи (а/Ь) х (c/d) = 6Рр//п х 25,4. При шлифова­ нии резьб с шагом Рр до 8 мм /„ = 1; при шлифовании резьб с шагом Рр более 8 мм i„ = 4.

Когда имеющийся набор сменных зубчатых колес не позволяет осуществлять точную настройку станка на требуемый шаг резьбы с переменным шагом, погрешность настройки уменьшают разворотом коррекционной линейки ^на расчетный угол. Линейка, двигаясь вместе со столом, поворачивает рьиаг 9 вместе с гайкой. Гайка стола имеет кроме внутренней резьбы с шагом, равным шагу ходового винта, наружную резьбу с иным шагом. Поэтому при повороте гайки от коррекционной линейки происходит дополнительное смещение стола

втом или ином направлении. Корпус 7(?гайки ходового винта выполнен

ввиде подпружиненной ползушки и смещается в продольном направ­ лении с гайкой при вращении винта 7. Это необходимо для установки абразивного круга в нитку шлифуемой резьбы. Для шлифования многозаходных резьб применяют точный делительный патрон, укреп­ ленный на фланце шпинделя.

238

fe-4<3>

z=45 z=30 z=1

Рис. 148. Кинематическая схема резьбошлифовального станка 5К822В