Структурная схема токарно-винторезного станка

Токарные станки делятся на универсальные и специализированные. Универсальные станки предназначены для выполнения самых разнообразных операций: обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических, фасонных и торцовых поверхностей; нарезания наружных и внутренних резьб; отрезки, сверления, зенкования и развертывания отверстий. На специализированных станках выполняют более узкий круг операций, например, обтачивание гладких и ступенчатых валов, прокатных валков, осей колесных пар железнодорожного транспорта, различного рода муфт, труб и т. п. Универсальные станки подразделяются на токарно-винторезные и токарные. Токарные станки предназначены для выполнения всех токарных операций, за исключением нарезания резьбы резцами.

Наша промышленность выпускает различные модели токарных и токарно-винторезных станков — от настольных до тяжелых. Наибольший диаметр обрабатываемой поверхности на советских станках колеблется от 85 до 5000 мм, при длине заготовки от 125 до 24 000 мм. Некоторые токарно-винторезные станки оснащаются копировальными устройствами, которые позволяют обрабатывать сложные контуры без специальных фасонных резцов и комбинированного расточного инструмента, а также значительно упрощают наладку и подналадку станков.

Структурная схема токарно-винторезного станка

Структурная схема токарно-винторезного станка представлена на рис. 7. Формообразование обеспечивается вращательным движением заготовки (В1) по цепи: электродвигатель 1 — шпиндель 2 со звеном настройки i0 и поступательным движением инструмента (П1 и П2) по цепи: шпиндель 2 — ходовой вал 4 (при точении) или шпиндель — ходовой винт 3 (при нарезании резьбы) со звеньями настройки iг и iкп.

Расчет кинематической настройки токарно-винторезных станков 1К62 и 1К625

Настройка кинематических цепей при выполнении разнообразных работ на токарно-винторезных станках сводится к подбору передаточных отношений передач коробок скоростей, подач и других механизмов, что осуществляется переключением соответствующих рычагов. Исключение представляет нарезание особо точных резьб или резьб с ненормализованным шагом. Конечным звеном резьбонарезной цепи является ходовой винт 68 (см. рис. 9) и маточная гайка, поэтому уравнение настройки согласно равенствам (5) и (9) можно написать в следующем виде (имея ввиду однозаходность винта)

1 оборот шпинделя i х tB = tH,   (11)

где

i — передаточное отношение кинематической цепи от шпинделя до ходового винта.

tН — шаг нарезаемой резьбы;

tП — шаг ходового винта;

Схема кинематическая токарно-винторезного станка 1К62

Схема кинематическая токарно-винторезного станка 1К62


Так как для рассматриваемого случая валы X, XII, XV и ходовой винт 68, связанные муфтами 98, 99 и 101, представляют собой единое звено, то передаточное отношение цепи

i = iп х iг.   (12)

где

iп — передаточное отношение постоянных передач;

iг — передаточное отношение сменных колес (гитары) звена настройки. На основании уравнений (11) и (12)

iг = (1/ iп) х (tH/ tB)

Обозначив 1/ iп через С, получим

iг = С х (tH/ tB)   (13)

Передаточное отношение iп чаще всего равно 1 : 1 или 1 : 2. Применительно к кинематической схеме, изображенной на рис. 9, значение iп может быть различным, в зависимости от положения блоков с зубчатыми колесами 26—28 и 35—33 на валах VIII и IX.

Если колесо 25, сидящее на шпинделе, сцеплено с колесом 26, то вращение механизму подач сообщает непосредственно шпиндель, и передаточное отношение постоянных передач iп от шпинделя к звену настройки (к гитаре) будет —

(60/60) х (42/42) = 1 или (60/60) х (28/56) = 1/2 (валы V, VIII, IX).

при нарезании резьбы с большим шагом (14—192 мм) передача движения осуществляется через звено увеличения шага, В этом случае блок колес 15—21 на шпинделе занимает правое положение, а колесо 27 на валу IV зацепляется с колесом 28 на валу VIII.

Передаточное отношение цепи от шпинделя до гитары (до вала /X) при сцеплении колес в такой последовательности будет в одном из вариантов таким:

iп = 54/27 х 88/22 х 88/22 х 45/45 х 42/42 = 32

Включение звена увеличения шага из четырех вариантов зацепления колес дает увеличение передаточного отношения от шпинделя до вала VIII в 2; 8 и 32 раза, что соответственно дает увеличение шага нарезаемой резьбы тоже в 2; 8 и 32 раза. В последнем варианте в реверсивном механизме (валы VIII и IX) включаются колеса 32 и 33 с передаточным отношением i = 1/2, поэтому шаг нарезаемой резьбы увеличивается не в 32, а в 16 раз.

Примеры настройки винторезной цепи без коробки подач. Настройку винторезной цепи будем производить только гитарой, выключив коробку подач (замыкаются муфты 98, 99, 101 и размыкается механизм Нортона; см. рис. 9).

Пример 1. Настроить станок 1К62 на нарезание однозаходной метрической резьбы с шагом tH = 1,75 мм.

Шаг ходового винта tB = 12 мм. Примем С = 1, т, е. замкнем колеса 34—35 с i = 1, тогда по уравнению (13)

iг = tH/ tB = 1.75/12 = 7/12 x 1/4 = 35/60 х 20/80

Как видим, на гитаре надо установить две пары зубчатых колес. Проверим условие их сцепляемости, согласно уравнению (151): для первой пары — а + Ь > с + 15; 35 + 60 > > 20 + 15; 95 > 35; для второй пары — с + d > b + 15; 20 + 80 > 60 + 15; 100 > 75.

Как видим, сцепляемость зубчатых колес обеспечена.

Пример 2. Настроить станок 1К62 на нарезание однозаходной дюймовой резьбы 3,5 нитки на 1" (С = 1).

В этом случае

tH = 1"/3,5

Выразим шаги нарезаемой резьбы и ходового винта в одной системе единиц. Так как 1" = 25,4 = 127/5 мм, то

tH = (1 х 127)/(3,5 х 5) мм

Тогда

iг = tH/ tB = (1 х 127)/(3,5 х 5 х 12) = (2 х 127)/(3,5 х 120) = (40 х 127)/(70 х 120) = 120/70 х 40/120.

Проверку сцепляемости зубчатых колес можно сделать аналогично.

Пример 3. Настроить станок 1К62 на нарезание однозаходного червяка модуля 3 мм. Шаг модульной резьбы tH = π*m*z, где m — модуль; z — число заходов червяка. Берем значение π = 22/7

iг = tH/ tB = π*m*z/ tB = (22 х 3 х 1)/(7 х 12) = 11/7 х 1/2 = 55/35 х 20/40

Нарезание многозаходной резьбы. При многозаходной резьбе под шагом tH понимают расстояние между параллельными сторонами профиля двух соседних витков. Поэтому для получения резьбы заданного шага tH механизм должен за 1 оборот заготовки переместить суппорт на величину хода резьбы s = k*tH где к — число заходов нарезаемой резьбы. Такого типа резьбы нарезают на ходовых винтах, многозаходных червяках и других деталях,

В общем случае при к заходах угол между соседними нитками (если смотреть в торец детали) будет:

R = 360°/ к

Многозаходная резьба нарезается двумя способами: после нарезания первой нитки заготовку поворачивают на часть оборота 1/к, предварительно разомкнув винторезную цепь, или, оставляя заготовку неподвижной, перемещают инструмент вместе с резцовыми салазками продольно на величину шага резьбы tH. Затем нарезают следующий заход и т. д.

На станке 1К62 имеется специальное делительное устройство для нарезания многозаходных резьб. Оно состоит из кольца с риской, укрепленного на корпусе передней бабки, и диска с делениями, насаженного на шпиндель и имеющего на периферии 60 делений. После нарезания первого захода шпиндель надо повернуть на число делений, равное 60/к. Это устройство позволяет

нарезать резьбы с числом заходов 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60. На станках, не имеющих делительного приспособления, пользуются поводковой делительной планшайбой.

Пример. Изготовить резьбовой калибр с трехзаходной метрической резьбой с ходом s = 180 мм. Так как шаг резьбы большой, необходимо пользоваться звеном увеличения шага. Примем следующий вариант винторезной цепи (см. рис. 9):

1 об.шт х 54/27 х 88/22 х 88/22 х 45/45 х 28/56 х iг х 12 = s

где 12 — шаг ходового винта. Здесь

iп = 54/27 х 88/22 х 88/22 х 45/45 х 28/56 = 8

Обозначив 1/ iп через С, получим

iг = С х s/tB = 1/8 х 180/12 = 90/48

Настраивая гитару, колесо z = 90 установим на вал IX, а z = 48 — на вал X. Замкнем их промежуточным колесом с любым числом зубьев.

Список литературы

  1. Абрамов Е.И., Колесниченко К.А. и Маслов В.Т. Элементы гидропривода. Киев, «Техника», 1969.
  2. Аврутин Р.Д. Справочник по гидроприводам металлорежущих станков. М.—Л., «Машиностроение», 1965.
  3. Ачеркан Н.С, Гаврюшин А.А., Ермаков В. В. и др. Металлорежущие станки. М., «Машиностроение», 1965.
  4. Ачеркан Н.С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. М., Машгиз, 1952.
  5. Башта Т.М., Зайченко И.3., Ермаков В.В. и Хаймович Е. М. Объемные гидравлические приводы. М., «Машиностроение», 1969.
  6. Брон Л.С. Агрегатные станки и автоматические линии.— «Станки и инструмент», 1969, № 3.
  7. Верхотуров Б.Я., Марков Н.Н. Прибор для контроля кинематической точности механизмов.— «Станки и инструмент», 1964, № 9.
  8. Владзиевский А.П. Некоторые вопросы научного обоснования развития технологии машиностроения и типаж металлорежущих станков.— «Станки и инструмент» 1964, № 4.
  9. Волоценко П.В. и Лебенсон М.Е. Унификация коробок подач и скоростей сверлильных станков.— «Станки и инструмент», 1967, № 2.
  10. Воронов А.Л. и Гребенкин И.А. Коробки передач металлорежущих станков. М., «Машиностроение», 1964.
  11. Врагов Ю.Д., Игнатов С.И., Муравин Ю. Б. и Саввин И. В. Многооперационные станки (обрабатывающие центры). М., НИИМАШ, 1970.
  12. Вульфсон И.А., Зусман В.Г. и Розинов А. Г. Кодирование информации управляющих программ. М., «Энергия», 1968.
  13. Гордеев А.Ф. и Соколов Ю.П. Гидростатические шпиндельные подшипники.— «Станки и инструмент», 1966, № 7.
  14. Дальский А.М. Цанговые зажимные механизмы. М., «Машиностроение», 1966.
  15. Детали и механизмы металлорежущих станков. Под ред. Д. Н. Решетова. М., «Машиностроение», 1972.
  16. Еникеев X.М. Рациональные кинематические схемы коробок скоростей.— «Станки и инструмент», 1968, № 1.
  17. Ермаков В.В. Гидравлический привод металлорежущих станков. М., Машгиз, 1963.
  18. Игнатьев Н.В. О сложенной структуре привода шпинделя.— Сб. «Исследования в области металлорежущих станков». Под ред. Н. С. Ачеркана, вып. 4. М., Машгиз, 1961.
  19. Кабатов Н.Ф. и Лопато Г. А. Конические колеса с круговыми зубьями. М., «Машиностроение», 1966.
  20. Костиков Ф.В. Новые схемы и конструкции многороликовых торовых вариаторов. — Сб. «Передаточные механизмы». М., «Машиностроение», 1966.
  21. Коцюбинский О.Ю. Коробление чугунных отливок от остаточных напряжений. М., «Машиностроение», 1965.
  22. Крагельский И.В. Трение и износ. М., «Машиностроение», 1968.
  23. Кривоухов В.А., Петруха П. Г., Бруштейн Б. Е. и др. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки. М., «Машиностроение», 1967.
  24. Кудинов В.А. Динамика металлорежущих станков. М., «Машиностроение», 1967.
  25. Кучер И.М. Металлорежущие станки. М.—Л., «Машиностроение», 1964.
  26. Левина 3.М. Расчет контактных деформаций направляющих.— «Станки и инструмент». 1965, № 1.
  27. Левит Г.А. Передачи винт—гайка качения (шариковые).— «Станки и инструмент», 1963, № 4.
  28. Левит Г.А. и Лурье Б. Г. Расчет гидростатических незамкнутых направляющих.— «Станки и инструмент», 1963, № 10.
  29. Левит Г.А. и Лурье Б. Г. Исследование и расчет направляющих с гидроразгрузкой.— «Станки и инструмент», 1965, № 5.
  30. Локтев Д.А. Металлорежущие станки. М., «Машиностроение», 1968.
  31. Лоскутов В.В. Зуборезные станки. М., «Машиностроение», 1967.
  32. Малахов Я.М. Зубообрабатывающие и резьбофрезерные станки и их наладка. М., «Высшая школа», 1967.
  33. Макаров А.И. Резание труднообрабатываемых материалов при помощи ультразвуковых и звуковых колебаний. М., Машгиз. 1962.
  34. Марков А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. М., «Машиностроение», 1968.
  35. Матвеев В.Н., Остапенко В. Ф. и Pay Т. Т. Агрегатные станки. М., «Машиностроение», 1965.
  36. Меламед Г.И., Цветков В. Д. и Айзман Д. С. Агрегатные станки. М., «Машиностроение», 1964.
  37. Миронов Е.А. Модернизация коробки скоростей консольно-фрезерных станков,—«Станки и инструмент», 1962, № 11.
  38. Монина М.А., Мороз И. И. Электромеханические методы размерной обработки.—«Станки и инструмент». 1964. № 8.
  39. Муратов В.А. и Павловский С. А. Гидроцилиндры. Конструкции и расчет. М., «Машиностроение», 1966.
  40. Пинегин С.В. Контактная прочность в машинах. М., «Машиностроение», 1965.
  41. Пономарев А.Ф. и Гедык П. К. Смазка оборудования. М., Машгиз, 1962.
  42. Попилов Л.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов. М., «Машиностроение», 1969.
  43. Проников А.С. Основы надежности и долговечности машин. М., «Стандарты», 1969.
  44. Проников А.С Расчет и конструирование металлорежущих станков. М., «Высшаяшкола», 1967.
  45. Проников А.С. Пластмассы для направляющих скольжения.— Сб. «Пластмассы в машиностроении». М., «Машиностроение», 1964.
  46. Проников А.С. Саморегулирование в станках-автоматах. М., «Московский рабочий», 1965.
  47. Пуш В.Э. Малые перемещения в станках. М., Машгиз, 1961.
  48. Пясик И.Б. Шариковые механизмы. М., Машгиз, 1962.
  49. Ратмиров В.А., Чурин И. Н. и Шмутер С. Л. Повышение точности и производительности станков с программным управлением. М., «Машиностроение», 1970.
  50. Рыбкин А.Л. Затыловочные станки. М., «Машиностроение», 1964.
  51. Семишин М.М. Динамика привода подави стола вертикально-фрезерных станков.— «Станки и инструмент», 1968, № 3.
  52. Спиридбнов А.А. Металлорежущие станки с программным управлением. М., «Машиностроение», 1972.
  53. Соколов Ю.Н. Тепловые расчеты деталей станков.— «Станки и инструмент». 1968, № 1.
  54. Тарзиманов Г.А. Проектирование металлорежущих станков. М., «Машиностроение», 1972.
  55. Тепинкичиев В.К., Красниченко Л. В., Тихонов А. А. и Колев Н. С. Металлорежущие станки. (Краткий курс). М., «Машиностроение», 1972.
  56. Тепинкичиев В.К. Предохранительные устройства от перегрузки станков. М., «Машиностроение», 1968.
  57. Турпаев А.И. Самотормозящие механизмы. М., «Машиностроение», 1966.
  58. Чалый-Прилуцкий А. Н. Обоснование и определение основных технических характеристик металлорежущих станков и их проектирование. М., «Высшая школа», 1969.
  59. Чернавский С.А. Подшипники скольжения. М., Машгиз, 1963.
  60. Шаумян Г.А. Автоматы и автоматические линии. М., Машгиз, 1961.
  61. Эксплуатация электроимпульсных и ультразвуковых станков. М., НИИМАШ, 1969.
  62. Электрофизические и электрохимические станки. Каталог-справочник. М., НИИМАШ, 1969.
  63. Этин А.О. Кинематический анализ методов обработки металлов резанием. М., «Машиностроение», 1964.


Москва, «Машиностроение», 1973. Под редакцией проф. В.К. Тепинкичиева



Продукция   О компании   Новости   Контакты   Статьи   Прайс-лист   Станки по металлу   Станки по дереву   Скачать паспорт, книгу   Учебное Видео