7. Анализ кинематической схемы токарно-винторезного станка. Составление уравнений кинематического баланса цепи главного движения и цепи подачи по найденным значениям nст и Sст

Рассмотрим кинематическую цепь привода главного движения вращения шпинделя.

Вал I коробки скоростей получает вращение от электродвигателя (N=10 кВт и n_эл.д=1450 об/мин) через клиноременную передачу с передаточным отношением:

,

где D₁ и D₂ – диаметры ведущего и ведомого шкивов, D₁=154 мм, D₂=268 мм;

– коэффициент проскальзывания ремней =0,985.

Далее вращение с вала I на вал II передается через двойной блок 34-39, на вал III с вала II через тройной блок 47-55-38.

Механизм реверса (изменения направления движения) срабатывает при включении муфт М_ф вправо через передачи 50/24 и 36/38. Механизм перебора состоит из блока 45-60 и шестерни 18 и обеспечивает два передаточных отношения:

;

Шпиндель получает вращение от вала V через передачу 30/60 (блок 48-60 включен вправо) или непосредственно от вала III через передачу 60/48 или 30/60 (блок 48-60 включен влево).

В первом случае шпиндель получает 12 пониженных скоростей 2×3×3=12, во втором случае также 12 повышенных скоростей. Таким образом, общее число частот вращения шпинделя составляет 24.

Частоты 500 мин^-1 и 630 мин^-1 повторяются дважды.

Для удобства составления уравнения кинематического баланса цепи главного движения рекомендуем студентам пользоваться графиком частот вращения, представленным на рис. 6, на котором горизонтальными линиями обозначены соответствующие валы коробки скоростей, точками – частоты вращения этих валов, наклонными линиями, соединяющими точки, – передаточные отношения между валами.

При составлении уравнения необходимо двигаться в обратном направлении от известного значения частоты вращения шпинделя n_ст до n_эл.дв.

Привод цепи подач оснащен обратимым блочным механизмом.

Коробка скоростей может обеспечить 4×4×2=32 продольных (поперечных) подачи от 0,05 до 2,8 мм/об. Из них 16 (от 0,05 до 0,07 мм/об) при нормальном включении и 16 (от 0,1 до 2,8 мм/об) при включении механизма увеличения шага.

Для записи уравнений кинематического баланса цепи подачи рекомендуем пользоваться таблицей включения подач на токарно-винторезном станке 16К20, представленной в Приложении 1.

После записи уравнений кинематического баланса цепи главного движения n_ст и цепи подач S_ст следует убедиться в правильности их составления путем перемножения входящих в уравнение передаточных отношений. Далее на кинематической схеме станка 16К20 в бланке отчета красным цветом показать цепь включения главного движения n_cт, синим – цепь включения движения подачи S_ст.

Пример оформления отчета по работе показан в Приложении 3.

Рис. 6. График частот вращения шпинделя токарно-винторезного станка 16К20

8. Контрольные вопросы

1. Назовите основные узлы токарно-винторезного станка 16К20 и укажите их назначение.

2. Назовите виды работ, выполняемых на токарно-винторезных станках, и применяемый при этом инструмент.

3. Сформулируйте назначение 3-х и 4-кулачковых патронов, их устройство, область применения, обозначения на технологических эскизах.

4. Назовите назначение центров, их конструкции, область применения, обозначение.

5. Для чего предназначен поводковый патрон и хомутик? Их устройство, способ крепления, обозначение.

6. Для чего предназначены люнеты? В чем конструктивное отличие подвижного и неподвижного люнетов? Обозначение.

7. Какие еще приспособления для закрепления заготовок на токарных станках вы знаете?

8. В чем заключается последовательность расчета и выбора рациональных режимов резания при токарной обработке?

9. Дайте определение кинематической схемы металлорежущего станка. Покажите на кинематической схеме токарно-винторезного станка 16К20 коробку скоростей, коробку подач, механизм включения фартука.

10. Что называется уравнением кинематического баланса? Как записать уравнение цепи главного движения скорости резания n_ст с помощью графика частот вращения?

11. Дайте определение подачи при токарной обработке. Чем достигается ее равномерность?

12. Чем необходимо пользоваться при записи уравнения кинематического баланса цепи подач для выбранного значения S_ст?