Кинематическая схема токарно-винторезного станка модели 16К20

Цепь главного движения

I вал коробки скоростей получает вращение от односкоростного электродвигателя главного движения через клиноременную передачу со шкивами . На валу I свободно вращается блок /56-51/ и зубчатое колесо Z = 50, которые с помощью фрикционной муфты могут получать связь с I валом.

Напишем уравнение кинематического баланса

.

Уравнение кинематического баланса имеет вид

Развернутое уравнение можно записать следующим образом

Цепь движения подач

Привод подач состоит из звена увеличения шага – блок 45-60, реверса, гитары, сменных колес (гитары приклона), коробки подач и механизма фартука суппорта. Реверс служит для изменения направления подачи, при нарезании правых и левых резьб.

Продольная и поперечная подача суппорта

Для получения движения механизму фартука служит вал ХХII.

Для получения продольной подачи суппорта и его реверсирования включают одну из кулачковых муфт.

Поперечная подача и ее реверсирование осуществляется включением муфт.

Настройка цепи продольной подачи

Расчетное перемещение

об/мин

Настройка цепи поперечной подачи

Расчетное перемещение

.

Настройка на шаг нарезаемой резьбы

Осуществляется подбором сменных колес гитары приклона по формуле

,

где a, b, c, d – числа зубьев колес;

t_нар – шаг нарезаемой резьбы;

t_х.в. – шаг ходового винта.

Настройка станка на нарезание метрической резьбы

Настройка станка на нарезание модульных резьб

Модульная резьбы нарезается при включении сменных колес 60/73∙ 86/36, а остальное также, как для метрической резьбы

.

Настройка дюймовой резьбы

Настройка на питчевые резьбы

Идет по цепи дюймовой резьбы

,

где р – питч нарезаемой резьбы.

Настройка станка для нарезания резьбы с увеличенным шагом

При нарезании резьб с увеличенным шагом в коробке скоростей включается звено увеличения шага (перебор), тогда

i_n’ = 60/30∙ 72/18∙ 60/16 = 32 раза; i_n” = 60/30∙ 72/18∙ 45/45 = 8 раз, т.е. шаг увеличивается в 32 и 8 раз, а если вывести из зацепления блок (48060) – в 2 раза.

Нарезание резьбы высокой точности

В этом случае включаются муфты М₂, М₅ коробки подач. Уравнение кинематического баланса

t_нар. = 1∙ 60/60∙ 30/45∙ a/b∙ c/d∙ t_х.в. и соответственно для метрической:

a/b∙ c/d = 3/2∙ t_нар./t_х.в.= t_нар./8; для дюймовой:

a/b∙ c/d = 25, 4/n∙ t_х.в ∙ 3/2 = 127/ n∙ 60∙ 3/2 = 127/40∙ n;

для модульной a/b∙ c/d = 3/2 ∙ π ∙ m/t_х._в.;

для питчевой резьбы: a/b∙ c/d = 25, 4∙ π ∙ k/p∙ 40;

k – число заходов резьбы.

Нарезание архимедовой спирали

Осуществляется по кинематической цепи дюймовых резьб с тем отличием, что режущему инструменту движение передается не через ходовой винт, а через ходовой валик и механизм поперечной I подачи, а в гитаре приклона устанавливаются специальные шестерни.

Ускоренные перемещения суппорта

Необходимы для сокращения вспомогательного времени, сообщаются от электродвигателя через клиноременную передачу, а далее через механизм фартука.

Нарезание многозаходных резьб

Многозаходная резьба характеризуется ходом резьбы (шаг винтовой линии) , где k – число заходов. Поэтому настройка производится на ход, а не на шаг.

Процесс нарезания многозаходной резьбы отличается от процесса нарезания однозаходной тем, что после нарезания одного захода режущий инструмент перемещается вдоль оси детали на шаг. Это перемещение производится с помощью винта верхних салазок и конечно точно осуществлено быть не может.

Более точным является метод деления – поворот заготовки на 1/к часть окружности. Эту операцию выполняют с помощью специального поводкового патрона, состоящего из двух частей: одна закреплена на шпинделе, а другая с поводковым пальцем может поворачиваться относительно первой, отсчитывая угол поворота по круговой шкале, при этом необходимо разомкнуть винторезную цепь, для этого выводится из зацепления блок 45-60.

Угол поворота отсчитывается по шкале, нанесенной на заднем конце шпинделя. Блок вводится после деления окружности на k частей.

Механизм автоматической подачи верхних салазок суппорта

Этот механизм встроен в станок 16К20П (повышенного класса точности) для инструментального производства или по особому заказу для 16К20.

S_прод. → 29/18∙ 20/20∙ 20/23∙ 23/30∙ 30/28∙ 28/30∙ 20/20∙ 5.

Способы подбора сменных зубчатых колес

Устройство двухпарной гитары сменных колес.

Оси 1 и 2 имеют постоянное положение. Промежуточные колеса b и с закреплены на поворотном рычаге. Радиальный и дуговой пазы которого позволяют устанавливать зубчатые колеса с различными числами зубьев i = a/b∙ c/d

К металлорежущему станку обычно дают наборы сменных колес. Наборы бывают пятковые (кратные 5) и четные (кратные 4).

Первый способ подбора заключается в приведении передаточного отношения к простой дроби. Затем числитель и знаменатель раскладывают на простые сомножители и умножают на постоянные числа, чтобы в итоге соответствовало числам зубчатых колес в наборе

1 = 9/8=3∙ 3/4∙ 2 = 3∙ (15)/4∙ (15) ∙ 3∙ (20) / 2∙ (20)

Условие сцепляемости.

Второй способ – способ непрерывных дробей. Отношение двух целых чисел А и В может быть представлено в виде непрерывной дроби

.

где a₀, а₁, а₂ …а_n-1, a_n – частные от деления, полученные следующим образом: сначала А делим на В, получается а₀, затем В делим на остаток от первого деления и т.д., т.е. предыдущий остаток делится на последующий до тех пор, пока последний остаток не будет равен 0.

Пример: 223/137= А/В.

В верхней и нижней таблице записывается результат деления. Слева записывается 0-1 и 1-0. Если дробь А/В правильная, т.е. А< В, то слева записывается

Третью цифру второй строки получают: первую цифру первой умножают на 2 цифру второй строки и прибавляют первую цифру второй. Четвертую цифру второй строки получают, умножая вторую цифру первой строки на третью цифру второй строки и прибавляют вторую цифру второй строки.

Гитары сменных колес подбирают с различной степенью точности.