Технологическое оборудование машиностроительных производств (Схиртладзе, 2002)

Быстрый отвод и подвод круга при затыловании осуществляется перемещением шлифовальной бабки по направляющим качения в поперечном направлении от сменного кулачка 16, который при вра­ щении через рьиаг 17 перемещает винт 18, соединенный со шлифо­ вальной бабкой. Кулачок связан кинематической цепью со шпинделем бабки и его вращение согласовано с вращением детали. Уравнение кинематического баланса цепи затылования имеет вид: 1 об. шп. х х(36/2) X (30/45)(/диф = 1/2) X {а,/Ьх) х (с,М) х (20/20) х (35/35) х (26/26) = =Д где Z— число зубьев затылуемого инструмента. Формула настрой­ ки цепи затылования {ах/Ьх) х {cx/dx) = Z/6.

Затылование регулируют изменением длины левого рычага 77, а также положением рьиага 15 относительно кулачка винтом 14. При шлифовании конической резьбы одновременно с продольным переме­ щением стола шлифовальной бабке сообщается непрерывная подача (поперечная) от рычага 77, поворот которого осуществляется рычагом 13 от линейки 12. Врезное шлифование применяют при нарезании коротких резьб многониточным шлифовальным кругом. В этом случае кинематическая настройка станка включает настройку винторезной цепи на шаг нарезаемой резьбы; вместо кулачка затылования устанав­ ливают кулачок радиального врезания, а на валы гитары цепи затыло­ вания устанавливают зубчатые колеса 30/90, 30/120.

Дифференциальное движение используют при затыловании режу­ щего инструмента со спиральными стружечными канавками (червяч­ ные фрезы, метчики и др.) для дополнительного поворота кулачка затылования при перемещении стола с деталью в продольном направ­ лении. Уравнение кинематического баланса цепи дифференциального движения имеет вид: 1 об. х {d/c) х {b/d) х {ах/Ьх) х {cx/dx) х (2/30) х /диф= = 1/2 X {ах/Ьх) X {cx/dx) х (20/20) х (35/35) х (26/26) = /у7\, где Р, - шаг ходового винта; /^ — шаг спирали стружечной канавки, формула на­ стройки {а/Ь) X {c/d) = 1807УД = 762/Д.

Привод механизма подачи правящих устройств и компенсирующей подачи шлифовальной бабки осуществляется от электродвигателя МЗ. Уравнение кинематического баланса (1390) х (18/50) х (1/56) х х(28/30)(Дс.р./50) х( 19/25) X Р = 5пм, где 5пм — подача правящих меха­ низмов; Дер. — число зубьев храпового колеса Z= 50, которое захваты­ вает собачка.

Одновременно от винта с шагом 1 мм через зубчатые передачи 20/64, 64/64, 64/60 вращение передается на гайку подачи круга, т. е. вместе с подачей салазок правящих устройств производят компенси­ рующую подачу шлифовальной бабки. Уравнение кинематического баланса: 1390 х (18/50) х (1/56) х (28/30) х (2;.р./50) х (19/25) х (20/64) х х(64/64) X (60/60) X Р= 5'кп, где S^ — компенсирующая подача шлифо­ вальной бабки.

240

Перемещение алмазов автоматического правящего устройства осу­ ществляется от электродвигателя М4 через сменные зубчатые колеса {аз/Ьз){сз/с1з), червячные передачи 1/45, 1/30, кулисный механизм и систему рычагов, которые сообщают алмазам рабочее возвратно-кача- тельное движение. Уравнение кинематического баланса 1390 х («з/^з) х х(6з/^з)х (1/45) X (1/30) = /1д.

Станок снабжен приспособлением для шлифования внутренних резьб, зубчатых реек, резьбофрезерных гребенок, плоских плашек и др.

Контрольные вопросы

1.Как классифицируют токарные станки?

2.Каковы основные движения в токарно-винторезных станках?

3.Какие основные механизмы имеет токарно-винторезный станок?

4.Как налаживают токарно-винторезный станок на нарезание различных резьб?

5.Каково назначение, устройство и принципы работы токарно-карусельных стан­

ков?

6.Каково назначение, устройство и принцип работы токарно-сверлильных станков?

7.Какого назначение, устройство и принцип работы одношпивдельных и много­ шпиндельных токарных устройств?

8.Каково назначение, устройство и принцип работы токарных станков с ЧПУ?

9.Каково назначение, устройство и принцип работы станков сверлильно-расточной группы с ручным управлением с ЧПУ?

10.Каково назначение, устройство и принцип работы фрезерных станков с ручным управлением и с ПУ?

И. Какие приспособления расширяют технологические возможности фрезерных станков, конструкция и принцип их работы?

12. Каково назначение, устройство и принцип работы резьбообрабатывающих станков?

3.9. СТАНКИ СТРОГАЛЬНО-ПРОТЯЖНОЙ ГРУППЫ

Группа строгальных, долбежных и прот51жных станков единствен­ ная, в которой главное движение является прямолинейным. На стро­ гальных и долбежных станках обработка ведется резцами, на протяжных — протяжками.

Строгальные станки разделяют на продольно-строгальные (одно- и двухстоечные) и поперечно-строгальные, главное движение сообщает­ ся заготовке, а в поперечно-строгальных — инструменту. Станки эф­ фективны при обработке длинных узких поверхностей, особенно сквозных, прямых канавок и пазов; получают на них и фасонные линейные наружные поверхности. Преимуществом строгальных стан­ ков по сравнению с фрезерными является простота конструкции инструмента, что важно для единичного и мелкосерийного производ­ ства. Основной недостаток станков данной группы — возвратно-посту­ пательный характер главного движения. Наличие обратного

241

б)

Рис. 149. Схема прот51Гивания и горизонтально-протяжной станок 7Б56:

а — схема протягивания, 5— режущие зубья протяжки, в — горизонтально-протяжной станок 7Б56

(вспомогательного хода), даже ускоренного, и неблагоприятные дина­ мические явления в процессе реверсирования снижают производитель­

ность.

Протяжные станки предназначеныдля обработки протяжками внут­ ренних и наружных линейных поверхностей с разнообразными про­ филями. Для обработки достаточно одного прямолинейного движения со скоростью инструмента 1 (рис. 149, а) или заготовки 2. Разделение припуска на срезаемые слои достигается подъемом а (рис. 149, б) зубьев протяжки по длине. За счет усложнения инструмента упрощена кон­ струкция станков и достигнута высокая производительность и высокая точность обработки. Эти станки применяют преимущественно в мас­ совом и серийном производстве.

Долбежные и протяжные станки особенно удобны для обработки сложных внутренних поверхностей.

Различают протяжные станки общего назначения и специальные;

242

ДЛЯ внутреннего или наружного протягивания; горизонтальные и вертикальные; обьиные (с об­ ратным ходом) и непрерывного действия (с движением зубьев по замкнутому контуру).

Протяжные станки характе­ ризуются номинальной тяговой силой (50—1000 кН) и наиболь­ шей длиной хода протяжки (1000-2000 мм).

Поперечно-строгальный станок 7Е35 предназначен для обработки плоских и фасонных поверхностей на заготовках де­ талей небольших размеров в ус­ ловиях единичного или мелко­

серийного производства, например, в инструментальных и ремонтных цехах.

Техническая характеристика: наибольший ход — 520 мм; размер рабочей поверхности стола (длина х ширина) — 520 х 360 мм; частота хода ползуна—13,2—150 ход/мин; горизонтальная подача стола — 0,2—4 мм.

Станок состоит из следующих основных узлов (рис. 150): по направляющим станины 5 возвратно-поступательное перемещается ползун 4, сообщая резцу главное движение. Заготовка закрепляется на столе 7, она неподвижна во время рабочего хода резца. Периодически (при каждом обратном ходе ползуна) стол может перемещаться в поперечном (горизонтальном) направлении по направляющим попе­ речины 2 или вместе с поперечиной вертикально по станине. Также периодически можно перемещать в вертикальном направлении суппорт с резцом. Движение стола^суппорта является движением подачи или движением углубления. Стол и поперечину можно перемещать непре­ рывно и ускоренно (установочное движение). Внутри станины распо­ ложен кулисный механизм, коробка скоростей 6 и коробка подач 7.

Кинематика станка состоит из следующих цепей. Асинхронный электродвигатель М (рис. 151) служит для всех механических перемещений узлов станка. Привод главного движения соединяет двигатель с ползуном и содержит коробку скоростей (валы /, // и III) и кривошатунный механизм КК.

Три двойных передвижных блока зубчатых колес дают восемь ступеней скоростей. Дисковая фрикционная муфта М\ позволяет сое­ динить шкив 0 335 и вал /, чтобы остановить движение рабочих органов без выключения двигателя. Тормоз Т1 сблокирован с муфтой М\ и ускоряет остановку.

243

Рис. 151. Кинематическая схема поперечно-строгального станка 7Е35

Кривошипно-кулисный механизм преобразует вращательное дви­ жение зубчатого колеса 102 вместе с пальцем в возвратно-качательное движение кулисы. Верхний конец кулисы связан серьгой с ползуном. Палец соединен с гайкой, который перемещается квадратом Р2 вала / при настройке. Передвижение гайки от оси вала /увеличивает радиус кривошипа, а следовательно, угол качания кулисы и ход ползуна. Место хода (исходное положение) ползуна смещается поворотом винта руко­ ятки Р1 или Р6.

Уравнение кинематического баланса при максимальной частоте ползуна (по схеме верхний блок на валу 7 — в нейтральном положении,

244

два других блока в нижнем положении) Aimax= 1450 х (140/335) х х(42/38) X (58/42) х (18/102) = 150 дв. ход. мин.

Стол станка с заготовкой (движение подачи) получает движение от двухзаходной передачи винт-гайка с шагом /7 = 6 мм, поперечина от однозаходной передачи с таким же шагом. Каждая из передач работает в зависимости от положения зубчатого колеса 30 нэ. валу IX— (по схеме включена поперечина). Направление движения стола и поперечины устанавливают муфтой Л/з реверсирующего механизма. Муфта М4 — предохранительная.

В зависимости от включения муфт М2 вал VII получает движение либо от храпового механизма XI (периодическое движение подачи), либо от зубчатой передачи (16/40) (ускоренное перемещение). Храпо­ вой механизм действует от кулачка — эксцентра KI, который жестко связан с кривошипом кулисы. Кулачок KI при каждом двойном ходе ползуна нажимает на рычаг зубчатого сектора 60, который поворачивает колесо 30, а с ним поводок собачки и храповое колесо 96. Рьиаг-сектор 60 возвращается пружиной до упора У, связанного с другим зубчатым сектором 57. Рукояткой РЗ через передачу (24/57) меняют положение упора и, следовательно, угол поворота рьиага сектора 60, храпового колеса 96, т. е. подачу. Минимальная подача стола *У,ш„ = (1/96) х х(27/27) X (36/25) х (30/30 х 6 х 2) = 0,2 мм/дв. ход.

Стол (поперечина) ускоренно перемещается, получая движение от вала /через зубчатые колеса (84/36), (36/84) и цепную передачу (15/32). От колеса 84 на валу /получает движение насос Я смазки.

Механическое перемещение суппорта осуществляется при обрат­ ном ходе ползуна, когда рьпаг храпового механизма А2 поворачивается кулачком К2. Вращение храпового колеса -^5 передается через две пары конических колес на винт Р5х /. Гайка неподвижна, винт и вращается и перемещается так же, как и винт с рукояткой Р1 (винт стола только вращается, винт поперечины — неподвижен).

Система штанги-толкателя ТЛ1, шарнирного параллелограмма П

итолкателя ТЛ2 служит для подъема откидной плиты с инструментом

Ипри его вспомогательном ходе. Благодаря тормозу 72 оба толкателя в начале рабочего хода штанги ТЛ1 снова задерживается, резец опу­ скается.

Двухстоечный продольно-строгальный станок 7212 является универ­ сальным; он предназначен для обработки, в том числе отделочной, плоскостей, например, направляющих, для прорезания длинных пазов различного профиля.

Техническая характеристика: наибольшие поперечные размеры: ширина— 1250 мм; высота— 1120 мм; длина рабочей поверхности стола — 400 мм; подача суппортов: при движении по поперечине — 0,5—25; при остальных движениях 0,25—12,5 мм/дв. ход.

К основным узлам станка относится стол, на котором закрепляется обрабатываемая заготовка и который перемещается возвратно-посту-

245

пательно относительно неподвижных резцов, закрепленных в суппор­ тах. Движение стола — главное движение резания; обратный ход стола вспомогательный, осуществляемый с большой скоростью, причем во время обратного хода резцы поднимаются.

Станина, стойка и соединительная балка наверху образует замкну­ тый контур несущей системы. Один суппорт на стойке и два на поперечине совершают те же вертикальные и горизонтальные движе­ ния и являются установочными или служат для периодической подачи резцов, а также их углубления. Суппорт может быть повернут на угол 60°. Привод стола смонтирован рядом со станиной.

Главное движение — движение резания, т. е. движение стола с обрабатываемой заготовкой сообщается от двигателя постоянного тока Ml (рис. 152) через двухступенчатую коробку скоростей с зубчатой муфтой Ml и косозубую реечную передачу. Максимальная скорость перемещения стола Р^ях = (17/63) х (26/49) х 3,14 х 12 х 10 = 80 м/мин.

С валом /// через колеса (144/94), (93/50) и червячную передачу (1/55) связан механизм пульта управления ПУ. Лимб Л (рис. 152, в) этого механизма показывает длину хода стола. Маховики Р9и Р7<?через колеса ^0 поворачивают зубчатые секторы внутреннего зацепления 180 с упорами и кулачками, которые подают команды на замедление стола перед реверсированием и на самореверсирование. Скорости рабочего и вспомогательного ходов регулируются на пульте раздельно. Маховики удерживаются от поворота колесами 80 и фиксируются рейками.

Движение подачи на левый вертикальный суппорт передается от асинхронного электродвигателя М2 (рис. 152, б), через червячную передачу 2/58, храповой механизм XI (при включенной муфте М2 и включенном фрикционе М^), зубчатые колеса (55/35), (35/22) (на валу XII). От последнего колесо получает вращение колеса 22, составляющие левый ряд на валах X, XI, XII. Включение одной из кулачковых муфт М4...М7 передают вращение на один из этих валов. При включении муфты МА влево вращается ходовой винт X горизонтальной подачи. При включении муфты Ms влево через три пары колес (23/23), (22/22), (23/23) вращение передается винту XVII вертикальной подачи.

Одновременно левым рядом колес 22 на валах X, XI, XII, XIII в противоположном направлении вращается правый ряд таких же колес. Соответствующее переключению муфт Л/4...Л/7 меняет направление подачи 4. Муфты Ms...Mi предохранительные.

Во время вспомогательного хода стола двигатель М2 реверсируется и храповый механизм, обеспечивающий периодическую подачу, заря­ жается. Муфта Мз передает движение собачке до тех пор, пока фрик­ цион не разожмется. Значение подачи устанавливают маховиком Р1, от которого через передачу (19/76) (фиксирующее колесо 75 выводят вправо) поворачивают подвижный упор У2, меняя угол между ними и неподвижным упором У/, т. е. угол, в пределах которого фрикцион МЗ зажат, и собачка поворачивается.

246

Рис. 152. Кинематическая схема двухстоечного продольно-строгального станка 7212

Минимальная вертикальная подача (на один зуб храповика 60) 5пш = (1/60) X (55/35) X (35/22) х 22/22) х (23/23) х (22/22) х (23/23) х 6 = = 0,25 мм/дв. ход.

Для ускоренного установочного перемещения суппорта включается электромагнитом кулачковая муфта Мг. Движение возможно лишь в одну сторону, когда зубья храповика проскальзывают, отжимая собач­ ку. В этом случае фрикцион разжат. Скорость быстрого горизонталь­ ного перемещения К^^ = 1430 х (2/58) х (55/35) х (35/22) х (22/22) х х(22/22) X 6 X 2 = 1480 мм/мин = 1,48 м/мин.

На каждом торце поперечины предусмотрены по четыре муфты для перемещения суппортов. Кроме того, для точного вертикального под­ вода суппортов 324-зубчатый сектор, при этом муфты обгона Afi4 и Mxs предохраняют от опрокидывания суппорта при повороте.

Коробка подач и механизмы бокового (горизонтального перемеще­ ния) суппорта унифицированы.

Поперечина передвигается по стойкам двумя ходовыми винтами XXXIW XXXIII {рис. 152, б), которые получают вращение от двигателя Л/^ через червячные передачи (1/30). Зажим поперечины производится системой рычагов, на которые воздействует винт XXXII (рис. 152, а). Винт перемещается двигателем М5 через червячный редуктор 1/60.

Горизонтально-протяжной станок 7Б56 предназначен для протяги­ вания сквозных отверстий разнообразной формы (например, шлицевых отверстий). Используя специальные приспособления, можно на этом станке обрабатывать и наружные поверхности. Станок используют в условиях различных производств (даже единичного — со стандарт­ ными протяжками).

Техническая характеристика: номинальная сила — 200 кН; наи­ большая длина хода рабочих салазок — 160 мм; скорость перемещения салазок 1,5—13 м/мин.; при рабочем ходе 1,5—13 м/мин; при обратном ходе — 20—25 м/мин.

Основные узлы станка. Станок (см. рис. 149, в) имеет составную сварную удлиненную станину с направляющими скольжения для ба­ зирования рабочих салазок 2, которые содержат патрон 6. Патрон служит для захвата переднего рабочего хвостовика протяжки 3 и соединен со штоком рабочего гидроцилиндра 7. Гидроцилиндр является источником прямолинейного движения протяжки — главного движения резания. Обрабатываемая заготовка охватывает протяжку, прижимается по торцу силой резания к неподвижной опоре плиты 5.

Приставная часть 10 станины служит для базирования вспомога­ тельных салазок 9 со вспомогательным патроном 8. Последний удер­ живает хвостовик протяжки и перемещает ее с помощью вспомогательного гидроцилиндра в период отвода.

Полный цикл станка предусматривает быстрый подвод протяжки к рабочему патрону и захват ее; замедленный ход с большей скоростью

248

Рис. 153. Гидрсюхема станка 7Б56

(которая обеспечивает полное использование мощности привода); замедленный рабочий ход (для получения требуемой шероховатости при работе калибрующих зубьев протяжки); раскрытие вспомогатель­ ного патрона и вывод протяжки из детали; остановку для выфузки

249