Структурна схема токарно-гвинторізного верстата

Токарні верстати поділяються на універсальні та спеціалізовані. Універсальні верстати призначені для виконання найрізноманітніших операцій: обробки зовнішніх та внутрішніх циліндричних, конічних, фасонних та торцевих поверхонь; нарізування зовнішніх та внутрішніх різьблень; відрізки, свердління, зенкування та розгортання отворів. На спеціалізованих верстатах виконують більш вузьке коло операцій, наприклад, обточування гладких і ступінчастиних валів, прокатних валків, осей колісних пар залізничного транспорту, різного роду муфт, труб тощо. Універсальні верстати поділяються на токарно-гвинторізні та токарні. Токарні верстати призначені для виконання всіх токарних операцій, за винятком нарізування різьбленням.





Наша промисловість випускає різні моделі токарних та токарно-гвинторізних верстатів – від настільних до важких. Найбільший діаметр оброблюваної поверхні на радянських верстатах коливається від 85 до 5000 мм при довжині заготовки від 125 до 24 000 мм. Деякі токарно-гвинторізні верстати оснащуються копіювальними пристроями, які дозволяють обробляти складні контури без спеціальних фасонних різців та комбінованого розточувального інструменту, а також значно спрощують налагодження та підналагодження верстатів.

Структурна схема токарно-гвинторізного верстата

Структурна схема токарно-гвинторізного верстата представлена ​​на рис. 7. Формоутворення забезпечується обертальним рухом заготовки (В1) по ланцюгу: електродвигун 1 - шпиндель 2 зі ланкою налаштування i0 і поступальним рухом інструменту (П1 і П2) по ланцюгу: шпиндель 2 - ходовий вал 4 (при гострінні) або шпиндель - ходовий гвинт 3 (при нарізанні різьблення) зі ланками налаштування iг та iкп.

Розрахунок кінематичного налаштування токарно-гвинторізних верстатів 1К62 та 1К625

Налаштування кінематичних ланцюгів під час виконання різноманітних робіт на токарно-гвинторізних верстатах зводиться до підбору передавальних відносин передач коробок швидкостей, подач та інших механізмів, що здійснюється перемиканням відповідних важелів. Виняток є нарізання особливо точних різьблень або різьблень з ненормалізованим кроком. Кінцевою ланкою різьбонарізного ланцюга є ходовий гвинт 68 (див. рис. 9) і маточна гайка, тому рівняння налаштування відповідно до рівностей (5) і (9) можна написати в наступному вигляді (маючи на увазі однозахідність ггвинта)

1 оборот шпинделя i х t B = t H , (11)

так само

i — передатне відношення кінематичного ланцюга від шпинделя до ходового ггвинта.

t Н - крок нарізання різьблення;

t П - крок ходового ггвинта;


Схема кінематична токарно-гвинторізного верстата 1К62

Схема кінематична токарно-гвинторізного верстата 1К62

Схема кінематична токарно-гвинторізного верстата 1К62. Дивитись у збільшеному масштабі

Схема кінематична токарно-гвинторізного верстата 1К62. Дивитись у збільшеному масштабі

Схема кінематична токарно-гвинторізного верстата 1К62. Дивитись у збільшеному масштабі



Так як для даного випадку вали X, XII, XV і ходовий гвинт 68, пов'язані муфтами 98, 99 і 101, являють собою єдину ланку, то передатне відношення ланцюга

i = i p hi g . (12)

так само

i п - передатне відношення постійних передач;

i г - передатне відношення змінних коліс (гітари) ланки налаштування. На підставі рівнянь (11) та (12)

i г = (1/ i п ) х (t H / t B )

Позначивши 1/ i п через З, отримаємо

i г = З х (t H / t B ) (13)

Передатне відношення i п найчастіше дорівнює 1: 1 або 1: 2. Стосовно кінематичної схеми, зображеної на рис. 9, значення i п може бути різним, залежно від положення блоків із зубчастиними колесами 26-28 та 35-33 на валах VIII та IX.

Якщо колесо 25, що сидить на шпинделі, зчеплене з колесом 26, то обертання механізму подач повідомляє безпосередньо шпиндель, і передатне відношення постійних передач i п від шпинделя до ланки налаштування (до гітари)

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

при нарізанні різьблення з великим кроком (14-192 мм) передача руху здійснюється через ланку збільшення кроку, У цьому випадку блок коліс 15-21 на шпинделі займає праве положення, а колесо 27 на валу IV зачіпляється з колесом 28 на валу VIII.

Передавальне відношення ланцюга від шпинделя до гітари (до валу /X) при зчепленні коліс у такій послідовності буде в одному з варіантів таким:

і p = 54/27 x 88/22 x 88/22 x 45/45 x 42/42 = 32

Включення ланки збільшення кроку з чотирьох варіантів зачеплення коліс дає збільшення передавального відношення від шпинделя до вала VIII 2; 8 і 32 рази, що відповідно дає збільшення кроку різьби, що нарізається, теж у 2; 8 та 32 рази. В останньому варіанті в реверсивному механізмі (вали VIII і IX) включаються колеса 32 і 33 з передавальним ставленням i = 1/2, тому крок різьби, що нарізається, збільшується не в 32, а в 16 разів.

Приклади налаштування гвинторізного кола без коробки подач. Налаштування гвинторізного ланцюга будемо виконувати тільки гітарою, вимкнувши коробку подач (замикаються муфти 98, 99, 101 і розмикається механізм Нортона; див. рис. 9).

приклад 1 . Налаштувати верстат 1К62 на нарізування однозахідного метричного різьблення з кроком t H = 1,75 мм.

Крок ходового ггвинта t B = 12 мм. Приймемо З = 1, т. е. замкнемо колеса 34-35 з i = 1, тоді за рівнянням (13)

i г = t H / t B = 1,75/12 = 7/12 x 1/4 = 35/60 х 20/80

Як бачимо, на гітарі треба встановити дві пари зубчастиних коліс. Перевіримо умову їх зчеплюваності, відповідно до рівняння (151): для першої пари - а + Ь > з + 15; 35 + 60 >> 20 + 15; 95> 35; для другої пари - з + d> b + 15; 20 + 80 > 60 + 15; 100> 75.

Як бачимо, зчеплення зубчастиних коліс забезпечено.

Приклад 2 . Налаштувати верстат 1К62 на нарізання однозахідного дюймового різьблення 3,5 нитки на 1" (С = 1).

В цьому випадку

t H = 1"/3,5

Виразимо кроки різьби, що нарізається, і ходового ггвинта в одній системі одиниць. Оскільки 1" = 25,4 = 127/5 мм, то

t H = (1 х 127)/(3,5 х 5) мм

Тоді

i г = t H / t B = (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.

Перевірку зчеплення зубчастиних коліс можна зробити аналогічно.

Приклад 3 . Налаштувати верстат 1К62 на нарізання однозахідного хробака модуля 3 мм. Крок модульного різьблення t H = π*m*z, де m - модуль; z - число заходів черв'яка. Беремо значення π = 22/7

i г = t H / t B = π * m * z / t B = (22 х 3 х 1) / (7 х 12) = 11/7 х 1/2 = 55/35 х 20/40

Нарізання багатозахідного різьблення . При багатозахідному різьбленні під кроком t H розуміють відстань між паралельними сторонами профілю двох сусідніх витків. Тому для отримання різьблення заданого кроку t H механізм повинен за 1 оборот заготовки перемістити супорт на величину ходу різьблення s = k * t H де до - число заходів різьблення, що нарізається. Такого типу різьблення нарізають на ходових ггвинтах, багатозахідних черв'яках та інших деталях,

У загальному випадку при заходах до кут між сусідніми нитками (якщо дивитися в торець деталі) буде:

R = 360°/к

Багатозахідне різьблення нарізається двома способами: після нарізування першої нитки заготовку повертають на частинину обороту 1/к, попередньо розімкнувши гвинторізний ланцюг, або, залишаючи заготовку нерухомою, переміщують інструмент разом з різцевими санчатами поздовжньо на величину кроку різьблення t H . Потім нарізають наступний захід і т.д.

На верстаті 1К62 є спеціальний ділильний пристрій для нарізування багатозахідних різьблень. Воно складається з кільця з ризиком, укріпленого на корпусі передньої бабки, і диска з поділками, насадженого на шпиндель і має 60 поділів на периферії. Після нарізання першого заходу шпиндель треба повернути на число поділок, що дорівнює 60/к. Цей пристрій дозволяє

нарізати різьблення з числом заходів 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60. На верстатах, які не мають ділильного пристрій, користуються повідковою ділильною планшайбою.

Приклад . Виготовити різьбовий калібр із тризахідним метричним різьбленням з ходом s = 180 мм. Оскільки крок різьблення великий, потрібно скористатися ланкою збільшення кроку. Приймемо наступний варіант гвинторізного ланцюга (див. рис. 9):

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

де 12 - крок ходового ггвинта. Тут

і p = 54/27 x 88/22 x 88/22 x 45/45 x 28/56 = 8

Позначивши 1/ i п через З, отримаємо

i г = С xs/t B = 1/8 x 180/12 = 90/48

Налаштовуючи гітару, колесо z = 90 встановимо на вал IX, а z = 48 - на вал X. Замкнемо їх проміжним колесом із будь-яким числом зубів.


Список літератури

  1. Абрамов Є.І., Колесніченко К.А. та Маслов В.Т. Елементи гідроприводу. Київ, "Техніка", 1969.
  2. Аврутін Р.Д. Довідник з гідроприводів металорізальних верстатів. М.-Л., "Машинобудування", 1965.
  3. Ачеркан Н.С, Гаврюшин А.А., Єрмаков В. В. та ін. Металорізальні верстати. М., "Машинобудування", 1965.
  4. Ачеркан Н.С. Розрахунок та конструювання металорізальних верстатів. М., Машгіз, 1952.
  5. Башта Т.М., Зайченко І.3., Єрмаков В.В. та Хаймович Є. М. Об'ємні гідравлічні приводи. М., "Машинобудування", 1969.
  6. Брон Л.С. Агрегатні верстати та автоматичні лінії. - «Верстати та інструмент», 1969 № 3.
  7. Верхотуров Б.Я., Марков Н.М. Прилад для контролю кінематичної точності механізмів. - «Верстати та інструмент», 1964 № 9.
  8. Владзіївський А.П. Деякі питання наукового обґрунтування розвитку технології машинобудування та типаж металорізальних верстатів.— «Верстати та інструмент» 1964 № 4.
  9. Волоцінка П.В. та Лебенсон М.Є. Уніфікація коробок подач і швидкостей свердлильних верстатів. - «Верстати та інструмент», 1967 № 2.
  10. Воронов А.Л. та Гребенкін І.А. Коробки передач металорізальних верстатів. М., "Машинобудування", 1964.
  11. Ворогів Ю.Д., Ігнатов С.І., Муравін Ю. Б. та Савін І. В. Багатоопераційні верстати (обробні центри). М., НДІМАШ, 1970.
  12. Вульфсон І.А., Зусман В.Г. та Розінов А. Г. Кодування інформації керуючих програм. М., "Енергія", 1968.
  13. Гордєєв А.Ф. та Соколов Ю.П. Гідростатичні шпиндельні підшипники. - «Верстати та інструмент», 1966 № 7.
  14. Дальський А.М. Цангові затискні механізми. М., "Машинобудування", 1966.
  15. Деталі та механізми металорізальних верстатів. За ред. Д. Н. Решетова. М., "Машинобудування", 1972.
  16. Єнікєєв X.М. Раціональні кінематичні схеми коробок швидкостей. - «Верстати та інструмент», 1968 № 1.
  17. Єрмаков В.В. Гідравлічний привід металорізальних верстатів. М., Машгіз, 1963.
  18. Ігнатьєв Н.В. Про складену структуру приводу шпинделя. - Зб. «Дослідження в галузі металорізальних верстатів». За ред. Н. С. Ачеркана, вип. 4. М., Машгіз, 1961.
  19. Кабатов Н.Ф. та Лопато Г. А. Конічні колеса з круговими зубами. М., "Машинобудування", 1966.
  20. Костіков Ф.В. Нові схеми та конструкції багатороликових торових варіаторів. - Сб. "Передавальні механізми". М., "Машинобудування", 1966.
  21. Коцюбинський О.Ю. Короблення чавунних виливків від залишкової напруги. М., "Машинобудування", 1965.
  22. Крагельський І.В. Тертя та знос. М., "Машинобудування", 1968.
  23. Кривоухов В.А., Петруха П. Г., Бруштейн Б. Є. та ін. Різання конструкційних матеріалів, ріжучі інструменти та верстати. М., "Машинобудування", 1967.
  24. Кудінов В.А. Динаміка металорізальних верстатів. М., "Машинобудування", 1967.
  25. Кучер І.М. Металорізальні верстати. М.-Л., "Машинобудування", 1964.
  26. Левіна 3.М. Розрахунок контактних деформацій направляючих. - «Верстати та інструмент». 1965 № 1.
  27. Левіт Г.А. Передачі гвинт-гайка кочення (кулькові). - «Верстати та інструмент», 1963 № 4.
  28. Левіт Г.А. і Лур'є Б. Г. Розрахунок гідростатичних незамкнутих направляючих. - «Верстати та інструмент», 1963 № 10.
  29. Левіт Г.А. і Лур'є Б. Г. Дослідження та розрахунок направляючих з гідророзвантаженням. - «Верстати та інструмент», 1965 № 5.
  30. Локтєв Д.А. Металорізальні верстати. М., "Машинобудування", 1968.
  31. Лоскутов В.В. Зуборізні верстати. М., "Машинобудування", 1967.
  32. Малахов Я.М. Зубообробні та різьбофрезерні верстати та їх налагодження. М., "Вища школа", 1967.
  33. Макаров А.І. Різання важкооброблюваних матеріалів за допомогою ультразвукових та звукових коливань. М., Машгіз. 1962.
  34. Марков А.І. Ультразвукове різання важкообробних матеріалів. М., "Машинобудування", 1968.
  35. Матвєєв В.М., Остапенко В. Ф. та Pay Т. Т. Агрегатні верстати. М., "Машинобудування", 1965.
  36. Меламед Г.І., Цвєтков В. Д. та Айзман Д. С. Агрегатні верстати. М., "Машинобудування", 1964.
  37. Миронов Є.А. Модернізація коробки швидкостей консольно-фрезерних верстатів, - «Верстати та інструмент», 1962 № 11.
  38. Моніна М.А., Мороз І. І. Електромеханічні методи розмірної обробки.-«Верстати та інструмент». 1964. № 8.
  39. Муратов В.А. та Павловський С. А. Гідроциліндри. Конструкції та розрахунок. М., "Машинобудування", 1966.
  40. Пінегін С.В. Контактна міцність у машинах. М., "Машинобудування", 1965.
  41. Пономарьов А.Ф. та Гедик П. К. Змащення обладнання. М., Машгіз, 1962.
  42. Попілов Л.Я. Електрофізична та електрохімічна обробка матеріалів. М., "Машинобудування", 1969.
  43. Проніков А.С. Основи надійності та довговічності машин. М., "Стандарти", 1969.
  44. Проников А.С Розрахунок та конструювання металорізальних верстатів. М., «Вища школа», 1967.
  45. Проніков А.С. Пластмаси для направляючих ковзання. - Зб. "Пластмаси в машинобудуванні". М., "Машинобудування", 1964.
  46. Проніков А.С. Саморегулювання у верстатах-автоматах. М., "Московський робітник", 1965.
  47. Пуш В.Е. Малі переміщення у верстатах. М., Машгіз, 1961.
  48. Пясик І.Б. Кулькові механізми. М., Машгіз, 1962.
  49. Ратміров В.А., Чурін І. Н. та Шмутер С. Л. Підвищення точності та продуктивності верстатів з програмним керуванням. М., "Машинобудування", 1970.
  50. Рибкін А.Л. Потиличні верстати. М., "Машинобудування", 1964.
  51. Семишин М.М. Динаміка приводу придуши столу вертикально-фрезерних верстатів. - «Верстати та інструмент», 1968 № 3.
  52. Спірідбнов А.А. Металорізальні верстати з програмним керуванням. М., "Машинобудування", 1972.
  53. Соколов Ю.М. Теплові розрахунки деталей верстатів. - «Верстати та інструмент». 1968 № 1.
  54. Тарзіманов Г.А. Проектування металорізальних верстатів. М., "Машинобудування", 1972.
  55. Тепінкічієв В.К., Красніченко Л. В., Тихонов А. А. та Колєв Н. С. Металорізальні верстати. (Короткий курс). М., "Машинобудування", 1972.
  56. Тепінкічієв В.К. Запобіжні пристрої від навантаження верстатів. М., "Машинобудування", 1968.
  57. Турпаєв А.І. Самогальмують механізми. М., "Машинобудування", 1966.
  58. Чалий-Прилуцький А. Н. Обґрунтування та визначення основних технічних характеристик металорізальних верстатів та їх проектування. М., "Вища школа", 1969.
  59. Чернавський С.А. Підшипники ковзання. М., Машгіз, 1963.
  60. Шаумян Г.А. Автомати та автоматичні лінії. М., Машгіз, 1961.
  61. Експлуатація електроімпульсних та ультразвукових верстатів. М., НДІМАШ, 1969.
  62. Електрофізичні та електрохімічні верстати. Каталог-довідник М., НДІМАШ, 1969.
  63. Етін А.О. Кінематичний аналіз методів обробки металів різанням. М., "Машинобудування", 1964.

Москва, «Машинобудування», 1973. За редакцією проф. В.К. Тепінкічієва