/
Текст
РУКОВОДСТВО
К ЛАБОРАТОРНЫМ
РАБОТАМ ПО КУРСУ
МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ
СТАНКИ"
ПОД РЕДАКЦИЕЙ ПРОФ. П/ Г. ПЕТРУХИ
Допущено Министерством высшего и среднего
специального образования СССР в качестве
учебного пособия для студентов машиностро-
ительных специальностей высших учебных за-
ведений
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ВЫСШАЯ ШКОЛА»
Москва — 1973
Scan by my nog
6П4.6.08
Р85
УДК 621.9.06(075)
Р-85 Руководство к лабораторным работам по курсу «Ме-
таллорежущие станки». Под ред. П. Г. П е т р у х и.
Учеб, пособие для втузов. М., «Высш, школа», 1973.
152 с. с илл.
В учебном пособии изложены основные данные изу-
чаемых станков, краткое описание устройства и кинема-
тики, а также методика их настройки. Рассмотрены наи-
более распространенные модели современных станков.
Книга предназначена для студентов машинострои-
тельных специальностей высших технических учебных
заведений при прохождении лабораторных занятий по
металлорежущим станкам (кроме специальности «Тех-
нология машиностроения, станки и инструменты»).
6П4.6.08
Рецензенты:
Медведев Л. П. — проф. Куйбышевского авиацион-
ного института,
кафедра металлорежущих станков Харьковского авиа-
ционного института.
Р
3134—102
001(01)—73
97—73
Scan by my nog
Предисловие
В настоящем руководстве рассмотрены наиболее
распространенные модели современных станков;
изложены основные данные изучаемых станков;
приведено краткое описание устройства и кинема-
тики, а также методики настройки станков.
Исходя из установившейся практики проведения
лабораторных занятий в Московском ордена Лени-
на авиационном институте им. С. Орджоникидзе и
в некоторых других вузах лабораторные работы
рассчитаны на четыре академических часа, за ис-
ключением работы «Токарно-револьверный станок»,
которая рассчитана на два академических часа.
Количество и содержание лабораторных работ для
разных специальностей зависит от выделенного
объема часов и от наличия лабораторного оборудо-
вания.
Лабораторные работы IV, V, X, XI, XII написа-
ны П. Г. П е т р у х о й.
Лабораторные работы!,VI, VII, IX — М. А. Мя-
киш ев Ы'М.
Лабораторная работа II написана А. Д. Чуба-
ровым.
Лабораторная работа III написана Т. Л. Буя-
новой.
Лабораторная работа VIII написана М. А. Су-
хановой.
Лабораторная работа XIII написана Т. Л. Буя-
новой и М. А. Сухановой.
Авторы выражают сердечную благодарность
коллективу преподавателей кафедры «Резание,
станки и инструменты» Харьковского авиационного
института (зав. кафедрой доц., канд. техн, наук
Баев А. К.) и проф. докт. техн, наук Медведе-
ву Л. П. (Куйбышевский авиационный институт)
за замечания и пожелания, высказанные при рецен-
зировании этой работы.
Замечания по книге авторы примут с благодар-
ностью и просят читателей направлять их по адре-
су: Москва К-51, Неглинная, 29/14, издательство
«Высшая школа».
Основные правила безопасности при работе на станках
1. На рабочем месте станка должно находиться только то,
что необходимо для работы на данном станке. Все лишние пред-
меты с рабочего места необходимо убрать.
2. Перед пуском станка необходимо опробовать работу ме-
ханизмов станка вручную. При наличии дефектов станок не вклю-
чать и принять меры по устранению неисправностей.
3. Обрабатываемая деталь и режущий инструмент должны
быть надежно закреплены.
4. Необходимо проверить исправность предохранительных
ограждений, имеющихся на станке. Ограждения должны быть
надежно закреплены.
5. Категорически запрещается снимать ограждения во вре-
мя работы станка.
6. Надо проверить, закреплены ли кулачки в патроне; нель-
зя допускать максимального расхождения кулачков в патроне.
7. Обязательно проверить, не оставлен ли в патроне ключ.
8. При работе на токарных станках не разрешается стоять
против патрона, а при работе на шлифовальных станках — про-
тив шлифовального круга.
9. Нельзя трогать руками вращающиеся инструменты и из-
делия.
10. Перед началом работы на шлифовальных станках необхо-
димо проверить отсутствие трещин на шлифовальном круге.
11. Перед заточкой инструмента на заточном станке нужно
проверить, надежно ли закреплен подручник. Зазор между под-
ручником и шлифовальным кругом не должен превышать 3 мм,
во избежание подхвата инструмента.
12. На заточных и шлифовальных станках без предохрани-
тельных кожухов работать категорически запрещается.
13. При работе на заточных станках надо обязательно поль-
зоваться предохранительными очками.
14. При работе на сверлильных, фрезерных и других станках
обрабатываемая деталь должна быть надежно закреплена. Дер-
жать деталь руками запрещается.
15. Не разрешается измерять деталь во время работы станка.
16. Нельзя удалять стружку руками; следует пользоваться
крючком, скребком или лопаткой.
17. Перед началом работы необходимо: убрать волосы (под
кепку или косынку), убрать концы косынки, застегнуть костюм и
обшлага рукавов халата, убрать галстук.
18. Во время работы станка не одеваться и не раздеваться
вблизи станка.
19. Не класть одежду и тряпки на станок.
20. Категорически запрещается пуск станка без разрешения
инструктора (учебного мастера).
4
Таблица 1
Условные обозначения на кинематических схемах станков
Мг п/п Наименование Условные обозначения
1 Вал:
а) целый
б) с предохранительной шпилькой
в) с упругой муфтой 44
г) с шарниром — - -
д) раздвижной
2 Подшипники (общее обозначение)
3 Ременная передача: г~Ь Д
а) плоскоременная, ЧН т
б) клиновидная |=х-'“' 'Л'
4 Передача цепью £*Э- -£*3-
5 Цилиндрические зубчатые колеса:
а) свободно сидящее на валу (холостое)
б) на глухой шпонке —»
в) на скользящей шпонке
г) на выдвижной шпонке
5
Продолжение табл. 1
6
Таблица 2
Условные обозначения на гидравлических схемах станков
№ п/п Наименование Условные обозначения
1 Насос шестеренчатый ——
2 Насос лопастной ——
3 Насос многопоршневой с наклонным диском
(барабанный)
4 Резервуар для масла
.1 !~П-
5 Цилиндр с двусторонним штоком j — 1-
таг
б Цилиндр с односторонним штоком 'I g .
jl М
7 Цилиндр с дифференциальным поршнем
8 Кран проходной о
7
Продолжение табл. 2
№ п/л Наименование Условные обозначения
9 Кран трехходовой о
10 Кран двухпозиционный, реверсивный
и Сопротивление постоянное (демпфер)
12 Сопротивление регулируемое (дроссель) (^^^
13 Манометр «(\)
14 Приемный, сетчатый фильтр
15 Предохранительный клапан 1^1
16 Обратный клапан 0
8
I. ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ СТАНОК МОДЕЛИ 1К62
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Изучить устройство станка и его кинематическую схему.
2. Изучить порядок наладки станка на выполнение различ-
ных токарных работ (нарезание резьбы с увеличенным шагом,
резьбы повышенной точности и многозаходной резьбы; обработку
конусов и отверстий).
Рис. 1. Токарно-винторезный станок модели 1К62:
1 — гитара сменных колес, 2 — передняя бабка с коробкой скоростей, 3 и 6 — рукоят-
ки управления коробкой скоростей, 4 — рукоятка переключения звена увеличения ша-
га, 5 — рукоятка управления реверсом для нарезания правых и левых, резьб,.7 — ма-
ховичок ручного продольного перемещения суппорта, 8 — рычаг включения и выклю-
чения реечного колеса, 9 — рукоятка ручного поперечного перемещения суппорта,
/3 —суппорт, // — кнопочная коробка, /2 —рукоятка ручного перемещения верхней
части суппорта, 13 — кнопка включения быстрых перемещений суппорта, 14 — рукоят-
ка включения, выключения и реверсирования продольной и поперечной подач суппор-
та, 15 — задняя бабка, 16 — шкаф с электрооборудованием, 17 — привод быстрых пе-
ремещений суппорта, 18 и 22 — рукоятки включения, выключения и реверсирования
вращения шпинделя, 19— рукоятка включения маточной гайки, 20 «—фартук суппорта,
21 — станина, 23 —коробка подач, 24 и 25 — рукоятки управления коробкой подач
3. Произвести настройку станка на выполнение токарных ра-
бот, указанных в табл. 3 (форма протокола).
4. Заполнить табл. 3.
Общие сведения
Токарно-винторезный станок 1К62 (рис. 1) предназначен для
выполнения всевозможных токарных работ: обточки цилиндри-
ческих и конических поверхностей, расточки, подрезки торцов, а
также для нарезания метрических, дюймовых, модульных, пит-
чевых и торцевых резьб.
Станок 1К62 имеет повышенные числа оборотов и подачи по
сравнению со станком 1А62. Для повышения жесткости станка в
целом увеличена жесткость корпуса передней бабки (коробки
9
скоростей), задней бабки и других частей. При обработке отвер-
стий задняя бабка при помощи специального замка может сое-
диняться с суппортом и получать механическую подачу. При на-
резании многозаходной резьбы деление заготовки на требуемое
число заходов осуществляется при помощи специального дели-
тельного диска, смонтированного на левом конце шпинделя.
Имеется отдельный привод для механизированного быстрого пе-
ремещения суппорта.
Предусмотрена возможность оснащения станка гидрофициро-
ванными узлами: гидрокопировальным суппортом, гидравличес-
ким зажимным патроном и гидрофицированной задней бабкой.
При обработке детали осуществляются два рабочих движе-
ния: главное движение, т. е. вращательное движение заготовки
вместе со шпинделем, а также продольная или поперечная пода-
ча резца, закрепленного в резцедержателе суппорта.
Кинематическая схема станка представлена на рис. 2.
Главное движение
Коробка скоростей приводится в движение от электродвига-
теля мощностью Af=10 кет с числом оборотов п=1450 об!мин
через клиноременную передачу со шкивами di = 142 мм и d2 =
= 254 мм. На валу / коробки скоростей свободно сидят двойной
блок зубчатых колес 56—51 и зубчатое колесо 50, которые могут
поочередно соединяться с валом / при помощи пластинчатой
фрикционной муфты Мь Для передачи шпинделю правого (пря-
мого) вращения с валом / соединяется двойной блок 56—51. При
этом вал // получает два числа оборотов через зубчатые колеса
51—39 или 56—34. На шлицевом участке вала III сидит скользя-
щий блок из трех зубчатых колес, который имеет три положения.
При помощи этого блока валу /// передается шесть чисел оборо-
тов через зубчатые колеса 29—47, 21—55, 38—38. На шлицевых
участках вала IV сидят два блока зубчатых колес 88—45 и
22—45, которые связаны между собой одним рычагом. Числа
зубьев зубчатых колес этих блоков имеют такие значения, при
которых они передают от вала /// к валу V не 24, а 18 различных
чисел оборотов, так как из четырех передаточных отношений от
вала III к валу V два передаточных отношения имеют одинако-
вые значения (1/4):
. _ 45 45 _ 1. . _ 22 45 _ J_.
li~ 45’45 ~ ’ t2“88”45’“4 ’
. _ 45 22 _ J_ . _ 22 22 _ _1_
13 “ 45’88 “ T ’ U “ 88 ’88 “ 16 ‘
С вала V шпиндель получает вращение через зубчатые коле-
са 27—54. При этом зубчатый скользящий блок 43—54 передви-
гается в правое положение. С вала III шпинделю сообщается
через зубчатые колеса 65—43 еще шесть чисел оборотов, из ко-
торых одно число оборотов повторяется с ранее полученными.
10
Рис. 2. Кинематическая схема токарно-винторезного станка модели 1К62
Таким образом, шпиндель VI может получить 23 различных чис-
ла оборотов. Для передачи шпинделю обратного (левого) вра-
щения с валом / при помощи муфты Afi соединяется зубчатое
колесо 50 и движение на вал II передается через зубчатые коле-
са 50—24, 36—38. При этом вал II получает одно число оборо-
тов. С вала II движение к шпинделю передается по тем же на-
правлениям, что и при прямом вращении. В этом случае шпин-
дель получает 12 различных чисел оборотов.
Передняя конусная шейка вращается в специальном регули-
руемом двухрядном роликовом подшипнике, а задняя шейка —
в двух радиально-упорных шариковых подшипниках. Осевая на-
грузка на шпиндель воспринимается радиально-упорными шари-
ковыми подшипниками задней опоры шпинделя.
Для выполнения токарных работ и для нарезания различ-
ных резьб на данном станке необходимо произвести настройку
двух кинематических цепей: главного движения и движения по-
дачи.
Кинематическая цепь главного движения служит для переда-
чи движения от электродвигателя к шпинделю, поэтому уравне-
ние кинематической цепи будет иметь следующий вид:
Нтптт /1д11 * 0,987г,
ГДС /1шп заданное число оборотов шпинделя в минуту; пя — чис-
ло оборотов электродвигателя; i\ — передаточное отношение ре-
менной передачи; 0,98 — коэффициент упругого проскальзывания
ременной передачи; 1’2 — передаточное отношение коробки ско-
ростей.
Заданное число оборотов достигается установкой рукояток ко-
робки скоростей в соответствии с имеющейся на станке таблицей.
Наибольшее число оборотов шпинделя:
142 56 38 65
Ищп.тах == 1450 • 0,98 • —ту ”л"о л л 2000 об/'мин,
оо
а наименьшее число оборотов:
142 51 21 22 22 27
Пшп.ю1п= 1450 —.0,98.-.--—12,5 об/мин.
На заднем конце шпинделя закреплено кольцо, на котором
нанесено 60 делений, что обеспечивает поворот шпинделя (деле-
ние) на необходимый угол при нарезании многозаходной резьбы.
Движение подач
Вал IX коробки подач получает вращение от шпинделя через
зубчатые колеса 60—60, реверсивный механизм (через зубчатые
колеса 42—42 или 35—28—35) и сменные зубчатые колеса гита-
ры 42—95—50. От вала VII можно передать вращение валу VIII
через зубчатые колеса 28—56, т. е. с уменьшением передаточно-
12
го отношения в два раза. В этом случае суппорт получит самые
малые подачи.
С вала IX коробки подач движение передается по двум на-
правлениям.
При передаче движения по первому направлению вращение
от вала IX передается валу X через зубчатые колеса 35—37—35.
С вала X передается валу XI семь чисел оборотов через зубча-
тые колеса 28—25—36 и семиступенчатый блок зубчатых колес.
Зубчатые колеса 25—36 смонтированы в подвижной поворотной
обойме, которая может перемещаться вдоль вала X. Таким обра-
зом, зубчатое колесо 36 может поочередно входить в зацепление
с любым колесом ступенчатого блока зубчатых колес, закреплен-
ного на валу XI. От вала XI передается семь чисел оборотов ва-
лу XII через колеса 35—28, 28—35. От вала XII через зубчатые
колеса 18—45 и 28—35 получает 14 чисел оборотов вал XIII.
Вал XIV может получить от вала XIII 28 чисел оборотов через
зубчатые колеса 35—28 и 15—48.
При передаче движения по второму направлению включаются
муфты М2 и М3. При включении муфты М2 соединяются между
собой валы IX и XI, а при включении муфты М3 — валы X и XII.
В этом случае от вала IX получит вращение вал XI, который че-
рез ступенчатый блок зубчатых колес и накидной блок передает
семь чисел оборотов валу X. Вал X передает вращение валу XII
через муфту М3. От вала XII передается 14 чисел оборотов ва-
лу XIII, от которого вал XIV получит 28 чисел оборотов.
От вала XIV движение передается или на ходовой вал,
как показано на схеме, или на ходовой винт, если включить
муфту М5.
При передаче движения по первому направлению производит-
ся нарезание дюймовой и питчевой резьбы, а при передаче дви-
жения по второму направлению нарезаются метрические и мо-
дульные резьбы. Причем при нарезании метрической и дюймовой
резьб движение в гитаре передается через сменные колеса 42—
95—50, а при нарезании модульной и питчевой резьб сменные
блоки Ci и С2 переворачиваются и тогда движение будет пере-
даваться через колеса 64—95—97.
Механизм коробки подач дает возможность получать все
стандартные резьбы, а также необходимые подачи, величины ко-
торых указаны в технической характеристике станка.
Ходовой вал XVI получает вращение от вала XIV через двух-
венцовую пару зубчатых колес 28—56,. а с ходового вала движе-
ние передается к валу XVIII через колеса 27—20—28, предохра-
нительную муфту Л46 и червячную пару 4—20. Предохранитель-
ная муфта Л4б служит для предохранения механизма подач от
перегрузки, а также используется для работы по упорам.
В фартуке суппорта расположены четыре муфты Му, М3, М9
и Л41о. Для сообщения суппорту продольной подачи включается
муфта Ms, тогда от вала XVIII к реечному колесу движение бу-
13
дет передаваться через зубчатые колеса 40—37, 14—66. Для со-
общения суппорту продольной подачи в обратном направлении
включается муфта М7. Тогда реечное колесо получает вращение
от вала XVIII через зубчатые колеса 40—45—37, 14—66. Для
сообщения суппорту поперечной подачи включается муфта Мю;
тогда винт поперечной подачи получит вращение от вала XVIII
через колеса 40—37, 40—61—20. Если включить муфту М9, то
винт получит вращение от вала XVIII через зубчатые колеса
40—45—37, 40—61—20 и суппорт получит поперечную подачу в
обратном направлении.
В фартуке предусмотрен блокировочный механизм, который
препятствует одновременному включению подачи от ходового
винта и ходового вала.
Проследим за кинематическими цепями подачи при выполне-
нии различных токарных и винторезных работ. При выполнении
токарных работ кинематическая цепь подачи согласовывает вра-
щение шпинделя с перемещением суппорта в продольном или по-
перечном направлении: за один оборот шпинделя суппорт дол-
жен переместиться на величину s мм!об. Уравнение кинематичес-
кой цепи продольной подачи будет иметь следующий вид:
s = 1 -intnz мм/об,
где i — передаточное отношение от шпинделя до реечного коле-
са; птг — длина делительной окружности реечного колеса.
Так, например, для минимальной продольной подачи:
— Ё2 42 26 25 18
Smta— Ь6О,56,5О •36’28'45
15 28 27 4 40 14 „ ,Л Л
== 0,07 мм об.
48 56 28 20 37 66
При нарезании резьбы за один оборот шпинделя суппорт дол-
жен переместиться на величину, равную шагу резьбы /р, и урав-
нение кинематической цепи будет иметь следующий вид:
* s — /р — 1
где tx — шаг ходового винта.
Цепь подачи для нарезания метрической резьбы минимально-
го шага:
± , 60 28 42 26 25 18 15 „ ,
/min ==: 1 ’ — * — * * —• " ----- 12 = 1 ММ.
60 56 50 36 28 45 48
При нарезании дюймовой резьбы шаг
, 254
где k — число ниток на один дюйм резьбы.
14
Цепь подачи для нарезания дюймовой резьбы минимального
шага:
_ 60 28 42 35 28 36
fmin — 1 • эд'56 5о'35,25‘^ X
35 28 18 15 Г
у____________12 =_____
28 35 45 48 24 '
Шаг модульной резьбы выражается через модуль и имеет
вид: tp=nm.
Питчевая резьба задается диаметральным питчем р. Тогда
выражение для шага нарезаемой питчевой резьбы будет:
____ 24,5л
ь-—-
При нарезании резьбы повышенной точности движение на хо-
довой винт передается напрямую, для этого включаются муфты
М2, Mi и Afg, в результате чего соединяются между собой валы
IX, XI, XIV и ходовой винт XV. В данном случае точность на-
резаемой резьбы повышается за счет сокращения кинематичес-
кой цепи подачи.
Уравнение кинематической цепи подачи будет иметь следую-
щий вид:
60 42
= 1 • мм/об,
ои
i'cm — передаточное отношение сменных колес гитары.
Решая уравнение относительно сменных колес гитары, полу-
чим следующую формулу:
ас tp
‘“ = Т'Т = и-
Данной формулой можно воспользоваться также при нареза-
нии нестандартных резьб.
Нарезание резьбы с увеличенным шагом
При нарезании резьбы с шагом tp= 14-12 мм движение пода-
чи передается валу VII непосредственно от шпинделя через ко-
леса 60:60 с передаточным отношением 1. Для нарезания резь-
бы с увеличенным шагом (/р= 144-192 мм) зубчатое колесо 45
вала VII сцепляется с колесом 45 вала III. При этом вал VII, ’а
следовательно, и ходовой винт, получат быстрое вращение. В за-
висимости от величины передаточных отношений от шпинделя до
вала VII (в зависимости от положения блоков перебора), шаг на-
резаемой резьбы будет увеличен в два раза
/ . 54 45 45 45 \
(1=1 —-----------= 21;
\ 27 45 45 45 Г
в 8 раз
р / . 54 88 4'5 45 Л\
( t = —•—•—•—=8)
\ 27 22 45 45 I
15
и в 32 раза
/ . _ 54 88 88 45 \
V ~ 27’22* 22'45 ~ 32 /
Быстрые (холостые) движения суппорт получает от отдель-
ного электродвигателя (Х=1 кет, п = 1410 об/мин) через ремен-
ную передачу со шкивами 01 = 85 и 02=147, ходовой вал и да-
лее по ранее рассмотренным направлениям. Наличие на левом
конце ходового вала обгонной муфты Мо позволяет сообщать
суппорту быстрые движения без выключения рабочей подачи.
Рис. 3. Роликовая обгонная Рис. 4. Обточка конуса при сдвиге задней
муфта: бабки
1 — корпус муфты, 2 — втулка,
3 — ролик, 4 — штифт, 5 — пру-
жина, 6 — ходовой вал
Обгонная муфта работает следующим образом: когда двухвенцо-
вое зубчатое колесо 56, закрепленное на втулке 2 обгонной муф-
ты (рис. 3), получит от колеса 28 коробки подач медленное ра-
бочее движение против часовой стрелки, произойдет заклини-
вание роликов 3 между втулкой 2 и корпусом /, закрепленном
на ходовом валу 6, который также получит медленное вращение.
Если сообщить ходовому валу вращение в том же направлении,
но с большей угловой скоростью, чем скорость колеса 56 (от
электродвигателя холостых ходов), то произойдет расклинивание
роликов. При этом суппорт будет осуществлять быстрое переме-
щение.
Наладка токарно-в и нторезно г о станка модели
1К62 на обработку конусов
Обработку конусов на станке производят следующими спо-
собами:
1. Короткие детали с большим углом конуса обрабатывают
поворотом средней части суппорта. При наладке
средняя часть поворачивается на угол а°, где а0 — половина пол-
ного угла конуса. Величина угла поворота отсчитывается по кру-
говой шкале поворотной части суппорта.
16
При обработке детали этим способом верхние салазки суп-
порта перемещаются вручную, а механическая подача суппорта
выключается.
2. Длинные валики с небольшим углом конуса обрабатывают
смещением задней бабки. При этом корпус задней баб-
ки смещается в поперечном направлении относительно непод-
вижной плиты. Величина смещения отсчитывается по рискам и
определяется по формуле, исходя из следующих соображений
(рис. 4). Из треугольника АВС следует, что:
D — d
й = L sin a0; tg а° = ———
При малых значениях угла а°:
sin а° « tg а0,
следовательно:
r ± о L D-d
h = Ltga° = --------—
Если l = Li то
, D-d
h =---мм.
2
Техническая характеристика токарно-винторезного станка
модели 1К62
Высота центров . . « . , •
Наибольший диаметр точения над
станиной .........................
Расстояние- между центрами ....
Количество чисел оборотов шпинделя
в минуту .........................
Количество продольных и попереч-
ных подач ........................
Число метрических резьб .........
Число дюймовых резьб.............
Число питчевых резьб.............
Число модульных резьб............
215 мм
400 мм
1400 мм
23 (в пределах 12,5-?2000)
56 (с пределами изменения
продольных подач 0,0704-
4-4,16 мм!об и поперечных
подач 0,0354-2,08 мм]об)
19 (с пределами изменения
шага 14-12 мм)
20 (с пределами изменения
шага 24-24 нитки на 1")
24 (с пределами изменения
шага 74-96 питчей)
9 (с пределами изменения
модуля 0,54-3 мм)
17
Токарно-винторезный станок модели 1К62
(форма протокола)
Таблица 3
№ п/п Содержание работы и этапы выполнения Выполнение
1
2
3
4
5
6
Перечислить основные узлы и органы
управления станка
Составить уравнение кинематической
цепи главного движения по задан-
ному значению п
Составить уравнение кинематической
цепи подачи по заданному значе-
нию s
Произвести нарезание резьбы задан-
ного шага
Нарезать резьбу с увеличенным шагом
Произвести наладку станка и про-
сверлить отверстие в детали с ме-
ханической подачей задней бабки
Дата Подпись студента
Подпись преподавателя
II. ГИДРОКОПИРОВАЛЬНЫЙ СУППОРТ МОДЕЛИ ГСП-41
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с назначением и особенностями гидросуп-
порта.
2. Изучить его устройство и принцип действия.
3. Произвести настройку гидросуппорта и обработать де-
таль.
4. Заполнить табл. 4 (форму протокола) и сдать работу пре-
подавателю.
Общие сведения
Одним из путей автоматизации процесса обработки на универ-
сальных токарных станках является применение различного ро-
да устройств, позволяющих вести обработку по копиру. Автома-
тизация процесса обработки обеспечивает значительное повыше-
ние производительности труда. Это достигается благодаря
сокращению машинного времени (создаются возможности рабо-
тать на более высоких режимах) и особенно сокращению вспо-
могательного времени, затрачиваемого на подвод и отвод инст-
румента, на замер обрабатываемой детали (проверяется один
размер детали независимо от ее сложности, а правильность ос-
тальных размеров гарантируется).
В настоящее время на токарных станках находят применение
гидравлические, электрические и механические копировальные
устройства. Их использование позволяет в той или иной мере (в
зависимости от конструкции устройства) автоматизировать тех-
нологический процесс обработки фасонных поверхностей.
В настоящей работе изучается гидрокопировальный суппорт
ГСП-41 конструкции завода «Красный пролетарий», получивший
широкое применение на токарно-винторезных станках модели
1К62 при изготовлении деталей с различной формой поверхно-
сти.
Применение гидрокопировального суппорта позволяет обра-
батывать на данном станке методом автоматического копирова-
ния (по шаблонам) не только конические и ступенчатые детали
с подрезкой торцов, но и детали другой, более сложной конфигу-
рации. Обработка может осуществляться как в центрах, так и в
патроне. При использовании гидросуппорта возможно обрабаты-
вать как наружные, так и внутренние поверхности. Гидросуппорт
ГСП-41 является сменным и в случае необходимости он может
быть заменен обычным суппортом,
Одной из особенностей гидросуппорта ГСП-41 является пе-
реднее его расположение и наличие передней копировальной ус-
тановки, плавающей параллельно оси центров станка (рис. 5).
При этом брус с копиром вставляется в направляющие средней
части суппорта станка, в отличие от распространенного исполне-
19
ния с задним расположением гидросуппорта, когда брус с копи-
ром крепится к станине сзади станка.
Преимущество плавающего копира состоит в том, что при по-
перечном перемещении резца (например, при установке глубины
резания) наконечник гидрощупа передвигается вместе с копи-
ром, что позволяет использовать, гидросуппорт наряду с копиро-
ванием,-так же и для других работ.
Рис. 5. Компоновка гидросуппорта ГСП-41 на токарно-винторезном станке
модели 1К62:
/ — поворотная часть (основание) гидросуппорта, 2 — резцедержатель, 3 — гидроци-
линдр, 4 — гидрощуп, 5—'брус, 6 — копир (шаблон), 7 — резец, 8 — насосный агрегат
Переднее расположение суппорта и применение плавающего
копира обеспечивают сохранение основных навыков работы то-
каря, главнейшим из которых является установка резца на раз-
мер по лимбу винта поперечной подачи. При этом подвод и отвод
гидросуппорта и регулирование положения копира в продольном
направлении производятся с передней стороны станка.
Гидросуппорт состоит из поворотной части 1, резцедержате-
ля 2, гидроцилиндра 3 и гидрощупа 4 и устанавливается на ка-
ретке суппорта вместо его поворотной части (см. рис. 5).
Шток поршня гидроцилиндра жестко связан с основанием
гидросуппорта и остается неподвижным, а гидроцилиндр в свою
очередь жестко связан с суппортом, который имеет возможность
перемещаться по направляющим основания, расположенным под
углом 60° к оси центров станка (в ранее выпускаемых гидросуп-
портах этот угол составлял 45°).
20
Принятая величина угла направляющих 60° имеет ряд пре-
имуществ по сравнению с углом 45°. При угле 60° обеспечивается
проход резца мимо стандартного вращающегося центра, увели-
чивается величина угла обратного конуса с 30 до 45°, а также
увеличивается величина перемещения в поперечном направлении
при заданном ходе гидросуппорта.
Максимальный ход гидросуппорта равен 50 мм, что обеспечи-
вает обработку изделий с перепадом на сторону 40 мм. Послед-
нее вполне достаточно для подавляющего большинства обраба-
тываемых деталей. Выбранная величина перепада на сторону
позволяет избежать большого вылета резца. Ограничение хода
гидросуппорта способствует снижению потерь времени на под-
вод и отвод резца.
Принцип действия гидросуппорта
Гидрокопировальный суппорт ГСП-41 работает по схеме од-
нокоординатного копирования с продольной или поперечной за-
дающей подачей. Продольная подача применяется при соответ-
ствующей обработке наружных поверхностей и растачивании от-
верстий, поперечная — при подрезке торцев.
Применение следящей системы обеспечивает идентичность пу-
ти резца и наконечника гидрощупа. Перемещение резца происхо-
дит по траектории результирующего движения, которое склады-
вается из движения задающей подачи и перемещения суппорта
гидроцилиндром. Величина и направление последнего переме-
щения автоматически устанавливаются гидрощупом таким обра-
зом, что траектория результирующего движения всегда является
касательной к профилю шаблона в точке контакта с ним нако-
нечника гидрощупа. Для повышения чувствительности системы
рычаг, в котором закреплен наконечник, монтируется в шарико-
вых подшипниках.
Рассмотрим работу гидравлической системы автоматического
управления движением резца по траектории, задаваемой ко-
пиром.
Масло от насосного агрегата 1 с лопастным насосом (рис. 6)
под давлением 20—25 атм по гибкому шлангу 2 поступает в
меньшую полость 3 гидроцилиндра 4. В поршне 5 имеется калиб-
рованное отверстие 0 1,5 мм (постоянный дроссель), соединяю-
щее меньшую полость 3 гидроцилиндра с большей полостью 6.
Площадь поршня в большей полости примерно в два раза боль-
ше, чем в меньшей полости. Большая полость гидроцилиндра
соединена каналом с кольцевой камерой 7 гидрощупа 8. Камера
соединена -со сливом посредством гибкого шланга 9. Величина
проходного сечения кольцевой камеры регулируется золотни-
ком 10. Последний под действием пружины 11 стремится переме-
ститься вниз (по схеме). При этом через шток 12 и рычаг 13 на-
конечник 14 щупа прижимается к копиру 15.
Если сообщить гидросуппорту 16 продольную задающую по-
дачу, то наконечник 14 щупа, скользя по копиру, будет переме-
21
щать в соответствующем направлении золотник 10, а последний
будет изменять проходное сечение для выхода масла из большей
полости цилиндра, и тем самым будет обеспечиваться перемеще-
ние суппорта в направлении, соответствующем перемещению на-
конечника щупа.
Если под действием копира наконечник щупа переместится,
например, вниз' (по схеме), то проходное сечение в кольцевой ка-
мере увеличится (золотник поднимается вверх), и масло из боль-
шей полости цилиндра получит возможность сливаться в резер-
Рис. 6. Схема гидросуппорта ГСП-41:
1 — насо,сный агрегат, 2 — шланг подвода масла, 3 — малая полость гид-
роцилиндра, 4 — гидроцилиндр, 5 — поршень, 6 — ббльшая полость гидро-
цилиндра, 7 — кольцевая камера гидрощупа, 8 — корпус гидрощупа, 9 —
шланг отвода маслд, 10 — золотник, 11 — пружина, 12 — шток, 13 — рычаг,
14 — наконечник щупа, 15 — копир (шаблон), 16 — суппорт
вуар. При этом давление в большей полости цилиндра упадет, а
в меньшей полости останется прежнее (постоянное) давление.
Следовательно, результирующая давления масла в цилиндре бу-
дет направлена вниз. Вследствие этого цилиндр вместе с суппор-
том, резцедержателем и гидрощупом будет отходить по направ-
ляющим суппорта от обрабатываемой детали, и вершина резца
последует за движением наконечника щупа (в том же направле-
нии и на ту же величину).
Если наконечник щупа переместится вверх, то золотник пере-
местится вниз, перекроет проходное сечение в кольцевой камере,
давление масла в большей полости возрастет, результирующая
давления масла в цилиндре при этом будет направлена вверх, и
резец переместится вверх, т. е. последует за движением наконеч-
ника щупа.
Если наконечник щупа, перемещаясь вдоль оси центров стан-
ка вместе с суппортом, не будет отклоняться вниз или вверх, то
золотник гидрощупа также не будет перемещаться вдоль своей
22
Scan by mynog
оси, что обеспечит постоянство проходного сечения для масла в
кольцевой камере и, следовательно, постоянство давления масла
в большей полости цилиндра (оно будет примерно в два раза
ниже, чем давление в меньшей полости). Так как площадь порш-
ня в большей полости примерно в два раза больше, чем в мень-
шей полости, то результирующая давления масла будет равна
Рис. 7. Схемы обработки гидрокопиро-
вальным суппортом:
а —. подрезка торца, б и в — точение кониче-
ских поверхностей, г — точение торцовых фа-
сонных поверхностей, д — зависимость отно-
Vp ft
шения ---- от угла р между векторами этих
vn
скоростей
нулю, и копировальный суппорт не будет перемещаться по своим
направляющим. При этом резец получит только продольную по-
дачу, т. е. будет обтачиваться цилиндрическая поверхность.
При подрезке торца копировальный суппорт отходит от обра-
батываемой детали со скоростью vK (рис. 7, а). Но так как ка-
ретка суппорта при этом продолжает перемещаться с постоянной
продольной подачей va к передней бабке станка, то в результате
23
сложения этих двух движений резец будет перемещаться в на-
правлении, перпендикулярном оси центров станка, со скоростью
ур, подрезая торец детали под прямым углом к ее оси.
При обработке конических поверхностей (рис. 7, б и в) пере-
мещение резца также представляет результат сложения движе-
ний каретки и копировального суппорта.
Аналогичным образом при копировании других профилей,
благодаря сложению двух движений, вершина резца получает
движение, идентичное движению наконечника щупа, и на детали
образуется форма, соответствующая форме копира.
Для перехода на торцовое копирование гидросуппорт необ-
ходимо установить под углом 30° к оси центров станка, как по-
казано на рис. 7, г. При торцовой обработке включают автомати-
ческую поперечную подачу в направлении «на себя» (задающая
подача).
Наличие постоянного контакта наконечника гидрощупа с
шаблоном обеспечивает идентичность формы поверхности детали
профилю копира. При обработке поверхностей различной формы
с постоянной подачей уп результирующая скорость перемеще-
ния резца не остается постоянной. В зависимости от угла .р меж-
ду векторами этих скоростей она изменяется (рис. 7, д), до-
стигая при некоторых значениях угла таких величин, при
которых обработка практически оказывается невозможной как
вследствие неудовлетворительной микрогеометрии поверхности
детали, так и по причине интенсивного износа резца или даже
его поломки. Это обстоятельство представляет определенное ог-
раничение для применения гидросуппорта. Гидросуппорт ГСП-41
может применяться для обработки фасонных поверхностей с
углом ₽ в пределах от +90 до —45°. Как видно из схемы (см.
рис. 6), копир разгружен. На него действует лишь небольшая
сила спиральной пружины. Копиры изготовляются из листовой
стали толщиной 2—3 мм. При условии длительного использова-
ния они закаливаются.
В качестве рабочей жидкости в гидроприводе применяется
масло «веретенное № 3». Для очистки масла, поступающего в ма-
гистраль, в насосном агрегате установлен сетчатый фильтр. Для
стравливания давления масла при резком его возрастании в гид-
роагрегате установлен перепускной клапан (демпфер).
Копировальная установка состоит из бруса 5, копира 6 и
клина (см. рис. 5). Брус и клин вставляются в направляющие
поворотной части суппорта. Копир кладется на брус, упирается
в его выступ и зажимается винтами.
Правый конец бруса удерживается от продольного переме-
щения при помощи двух кронштейнов, один из которых закреп-
ляется на передней призме станины. Вследствие значительной
длины призмы оказывается возможным устанавливать брус с
шаблоном на различном расстоянии от передней бабки в зависи-
мости от длины обрабатываемой детали.
24
Техническая характеристика гидрокопировального суппорта
модели ГСП-41
Наибольший диаметр наружного копирования . . 155 мм
Наибольший диаметр расточки............... 200 мм
Наибольший перепад диаметров при копировании 80 мм
Наибольшая длина копируемой части детали . . . 600 мм
Наибольший угол конуса при копировании ... 45°
Шероховатость обработанной поверхности (в за-
висимости от режима резания) соответствует в
среднем ................................... V 5
Точность обработки при копировании (по диамет-
ру и по длине):
черновая обработка............................. 0,2 мм
чистовая обработка........................... 0,1 мм
Ход гидросуппорта......................... ; 50 мм
Угол оси гидроцилиндра с осью центров станка:
при продольном копировании .............. —60°
при поперечном копировании............... +30°
Наибольшее усилие, развиваемое гидроцилиндром 500 кГ
Скорость подвода резца гидросуппортом (холо-
стого, при давлении 20—25 атм)................. 700 mmImuh
Скорость отвода резца гидросуппортом (холосто-
го) ........................................... 1400 mmImuh
Производительность лопастного насоса Л1Ф-5 . . 5 л!мин
(при 65 атм)
Рабочее давление............'................ 20—25 атм
Рабочая жидкость................................масло веретен-
ное № 3
Таблица 4
Гидр окоп иров ал ьный суппорт модели ГСП-41
(форма протокола)
Содержание задания Выполнение
1 Перечислить основные узлы и детали
гидросуппорта
2 Вычертить принципиальную схему
гидросуппорта
3 Дать эскиз обрабатываемой детали
Дата ; Подпись студента
Подпись преподавателя
III. ПРОВЕРКА НА ТОЧНОСТЬ И ПАСПОРТИЗАЦИЯ
ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА МОДЕЛИ 1К62
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с назначением станка и его основными уз-
лами.
2. Произвести проверку станка на точность по нижеизложен-
ной методике. Результаты измерений занести в табл. 5 (форму
протокола).
3. Заполнить прилагаемый бланк технического паспорта
станка.
Рис. 8. Схема установки индикато-
ра для проверки радиального бие-
ния центрирующей шейки шпин-
деля
Рис. 9. Схема установки индика-
тора для проверки радиального
биения оси конического отверстия
шпинделя
Проверка станка на точность
В связи с требованиями повышения качества деталей, их дол-
говечности и надежности особенное значение приобретает точ-
ность выполнения операций на металлорежущих станках.
Общесоюзным стандартом установлены допустимые нормы
точности для всех типов станков (ГОСТ 42—56). Проверке по
Государственным стандартам на нормы точности должен под-
вергаться каждый изготовленный станок. ГОСТ 42—56 преду-
сматривает одиннадцать проверок точности самого станка; две
проверки станка в работе.
В настоящей работе студенту предлагается произвести не-
сколько проверок на точность токарно-винторезного станка
1К62.
Проверка на точность ведется в следующей последователь-
ности:
I. Проверка радиального биения центрирующей шейки
шпинделя передней бабки. При проверке индикатор устанавли-
вают так, чтобы его мерительный штифт касался поверхности
шейки вращающегося шпинделя7 и был перпендикулярен к об-
разующей. Допуск на отклонение 0,01 мм (рис. 8).
2. Проверка радиального биения оси отверстия шпинделя пе-
редней бабки. В отверстие шпинделя передней бабки плотно
26
вставляют цилиндрическую оправку. Штифт индикатора каса-
ется оправки. Шпиндель приводится во вращение (рис. 9). До-
пускаемое биение у конца шпинделя 0,01 мм\ на расстоянии
300 мм от конца — 0,02 мм.
3. Проверка параллельности оси шпинделя передней бабки
направлению продольного перемещения суппорта (рис. 10).
В отверстие шпинделя передней бабки плотно вставляют цилин-
дрическую оправку. Индикатор устанавливают так, чтобы его
мерительный штифт касался поверхности оправки по ее верх-
Рис. 10. Схема установки индикатора для провер-
ки параллельности оси шпинделя направлению
продольного перемещения суппорта
ней а и боковой б образующим. Суппорт перемещается вдоль
станины. Отклонения измеряют по двум диаметрально противо-
положным образующим (поворачивают шпиндель на 180°). По-
грешность определяется средней арифметической результатов
обоих измерений в данной плоскости. Допускаются отклонения:
в позиции а—,0,03 мм на длине 300 м\
в позиции б — 0,012 мм на длине 300 мм (рис. 10).
4. Проверка осевого биения шпинделя передней бабки. В от-
верстие шпинделя вставляют короткую оправку, торцовая по-
верхность которой перпендикулярна ее оси. Индикатор устанав-
ливают так, чтобы его мерительный штифт касался торца оправ-
ки у его центра. Шпиндель приводится во вращение. Проверка
производится при затянутых упорных подшипниках. Допуск
0,010 мм (рис. 11).
5. Проверка перпендикулярности торцовой поверхности бур-
тика шпинделя передней бабки оси вращения шпинделя. Инди-
катор устанавливают так, чтобы его мерительный штифт касал-
ся торцовой поверхности буртика шпинделя у его периферии.
Шпиндель приводится во вращение. Измерения производят не
менее, чем в двух диаметрально противоположных точках
(рис. 12). Погрешность определяется как наибольшая величина
показаний индикатора. Допуск 0,020 мм.
6. Проверка параллельности перемещения пиноли направле-
нию продольного перемещения суппорта. Пиноль вдвигается в
27
Рис. 11. Схема установки индикатора
для проверки осевого биения шпин-
деля
Рис. 12. Схема установки
индикатора для проверки
перпендикулярности бур-
тика шпинделя оси вра-
щения шпинделя
Рис. 13. Схема установки индика-
тора для проверки параллельности
перемещения пиноли направлению
продольного перемещения суппор-
та
Рис. 14. Схема установки индикатора
для проверки параллельности оси ко-
нического отверстия шпинделя зад-
ней бабки (пиноли) направлению про-
дольного перемещения суппорта
Рис. 15. Схема установки индикатора для провер-
ки расположения осей отверстий шпинделя перед-
ней бабки и пиноли на одинаковой высоте над
направляющими станины для суппорта
Рис. 16. Схема установки индика-
тора для проверки параллельности
направления перемещения сала-
зок суппорта оси шпинделя
Рис. 17. Эскиз детали для провер-
ки точности изделия
28
заднюю бабку и зажимается. Индикатор укрепляют на суппорте
так, чтобы его мерительный штифт касался поверхности пиноли
(положение Л) в точках, расположенных:
а) на ее верхней образующей;
б) на ее боковой образующей.
Пиноль освобождается, выдвигается наполовину максималь-
ного выдвижения и снова зажимается. Суппорт перемещается в
продольном направлении так, чтобы штифт индикатора снова
коснулся образующей пиноли в той же точке, что и при перво-
начальной установке (положение Б). Допускаются отклонения
в позиции а — 0,03 мм на длине 100 мм и в позиции б — 0,01 мм
на длине 100 мм (рис. 13).
7. Проверка параллельности оси конического отверстия зад-
ней бабки (пиноли) направлению продольного перемещения суп-
порта. Цилиндрическая оправка плотно вставляется в отЪерстие
пиноли. На суппорте устанавливают индикатор так, чтобы его
мерительный штифт касался поверхности оправки. Суппорт пе-
ремещается вдоль станины. Погрешность определяется средней
арифметической результатов трех измерений и допускается
0,03 мм на длине 300 мм (рис. 14).
8. Проверка правильности расположения осей отверстий
шпинделя передней бабки и пиноли. Оси должны быть на оди-
наковой высоте над направляющими станины (рис. 15). Между
центрами передней и задней бабок (при полностью вдринутой
пиноли) зажимают цилиндрическую оправку длиной не менее
1/4 наибольшего расстояния между центрами. Индикатор ук-
репляют на суппорте так, чтобы его мерительный стержень ка-
сался поверхности оправки по ее верхней образующей. Суппорт
перемещают вперед и назад для определения наибольшего по-
казания индикатора. Измерения производят у обоих концов
оправки приблизительно на одинаковых расстояниях от центров.
Погрешность определяется как разность наибольших показаний
индикатора при обоих измерениях. Допустимое отклонение
0,06 мм (ось отверстия пиноли может быть только выше оси от-
верстия шпинделя передней бабки).
9. Проверка параллельности направления перемещения сала-
зок суппорта оси шпинделя передней бабки. В отверстие шпин-
деля передней бабки плотно вставляют цилиндрическую оправ-
ку. Индикатор укрепляют на салазках суппорта так, чтобы его
мерительный штифт касался поверхности оправки по ее боковой
образующей. Поворотная часть суппорта устанавливается в та-
ком положении, чтобы при передвижении сал'азок показания
Индикатора по концам оправки были одинаковы. После дости-
жения этого положения индикатор переставляют так, чтобы его
штифт касался поверхности оправки по ее верхней образующей.
Салазки суппорта перемещаются вдоль верхних направляющих
йа всю длину хода. Допуск 0,03 мм на длине 300 мм. Станок
проверяется в действии (рис. 16).
29
10. Точность детали после чистовой обточки на станке. Для
определения точности деталь проверяют на овальность и конус-
ность.
Стальной валик обрабатывается зажатым в патроне или ко-
ническом отверстии шпинделя (без задней бабки). Диаметр ва-
лика должен быть не менее 0,25 высоты центров, но не более
200 мм. После обточки валик измеряют микрометром.
Для определения овальности погрешность вычисляют по раз-
ности взаимно перпендикулярных диаметров любого сечения ва-
лика: Д=£> — d, допускаемая погрешность 0,01 мм. Для опреде-
ления конусности погрешность вычисляют по разности диамет-
ров, расположенных в одной осевой плоскости, на длине I
(рис. 17). Допускается погрешность 0,010 мм на длине /= 100 мм.
При проведении лабораторной работы .содержание всех этапов
заносится в табл. 5.
Таблица 5
Проверка на точность токарно-винторезного станка
модели 1К62
(форма протокола)
№ п.п Этапы выполнения Эскиз установки Допускаемые отклонения Фактические отклонения
*
Дата ; Подпись студента
Подпись преподавателя
Паспортизация токарно-винторезного станка
Для дальнейшего увеличения мощностей машиностроитель-
ных заводов большое значение имеет наиболее полное использо-
вание технических возможностей, заложенных в конструкции
технологического оборудования, и в первую очередь металлоре-
жущих станков, имеющих наибольший удельный вес в парке ме-
ханического оборудования этих заводов. Выполнению этой зада-
чи способствует паспортизация станков. Целесообразно иметь
два вида паспортов на оборудование:
паспорта сокращенные для технологов и нормировщиков;
паспорта полные; они заполняются заводами-изготовителями
и прилагаются к станку.
Сокращенный паспорт содержит основные данные, охватыва-
ющие все стороны характеристики станков. Эти данные необхо-
димы для проектирования и разработки технологических процес-
сов, для нормирования станочных работ.
В состав сокращенного паспорта входят: общие сведения о
станке и основные данные станка.
30
Общие сведения
Завод-изготовитель. Указывается наименование завода и го-
род, в котором он расположен (например, «Красный пролета-
рий», Москва).
• Тип станка. Он указывается в заголовке паспорта. При необ-
ходимости указывается разновидность (например, токарно-вин-
торезный) .
Модель. Указывается номер модели (например, 1К62, 6Н82).
Габариты станка определяются измерением высоты, длины и
ширины станка. Размеры берут между крайними точками на вы-
двинутых в предельные положения подвижных частях станка.
Результаты измерения округляются с точностью до 10 мм. Элект-
родвигатели и поддержки для прутков включаются в габарит
станка.
Основные данные станка
Высота центров в мм. Измеряется по перпендикуляру
от линии центров до плоскости станины.
Наибольшее расстояние между центрами
в мм. Перед измерением отодвигают заднюю бабку в крайнее
положение (без свешивания над станиной) и вдвигают пиноль
до отказа. Результат измерения округляют с точностью до 1 мм.
Наибольший диаметр прутка, проходящего внутри
шпинделя, в мм. Принимается равным 0,97 диаметра отверстия
в шпинделе.
Наибольший диаметр обрабатываемого изде-
лия, установленного над верхней частью суп-
порта, в мм. Наибольший диаметр над суппортом не может
быть более 1,947?2, где /?2— расстояние от оси вращения до бли-
жайшей выступающей части суппорта.
Наибольший диаметр обрабатываемого из-
делия, установленного над нижней частью суп-
порта, в мм. Линейкой измеряется наименьшее расстояние от
линии центров до направляющих поперечных салазок 7?ь В пас-
порте указывается 1,947? i с точностью до 1 мм.
Наибольший диаметр обрабатываемого из-
делия, установленного над станиной, в мм. Изме-
ряется линейкой от переднего центра до верхних кромок плоско-
стей станины.
В паспорте указывается:
1) ‘ наибольшая длина обточки в мм; измеряются
расстояния между крайними положениями суппорта;
2) шаг нарезаемой резьбы: метрической в мм\ дюй-
мовой (в нитках на 1 дюйм); модульной в мм\ питчевой (в пит-
чах).
Шпиндель
Конусность отверстия шпинделя и номер ко-
нУса. Определяются при помощи набора нормальных конусов.
31
Диаметр отверстия в шпинделе — в мм. Измеряет-
ся с заднего конца шпинделя.
Эскиз конца шпинделя. На эскизе указывается дли-
на, диаметр, шаг резьбы.
Торможение шпинделя. Указывается, есть ли тормо-
жение шпинделя.
Блокировка рукояток от одновременного
включения. Указывается, есть ли в механизме главного дви-
жения такая блокировка.
Задняя бабка
Конусность отверстия пиноли, система и но-
мер. Определяются при помощи набора нормальных конусов.
Наибольшее перемещение пиноли в мм. Изме-
ряется линейкой при вращении маховика.
Перемещение пиноли за один оборот махови-
к а. Определяют как среднее за несколько оборотов маховика.
Перемещение пиноли на одно деление.
Поперечное смещение задней бабки вперед
и назад. Измеряется величина смещения от нулевой риски
до крайнего положения.
Поперечное смещение на 1 деление. Проверяет-
ся цена деления шкалы, т.е. величина перемещения бабки, соот-
ветствующая одному делению шкалы.
Суппорт
Число резцов в резцедержателе.
Наибольшие размеры державки резца в мм.
Высота от опорной поверхности резца до ли-
нии центров. Измеряется линейкой по вертикали.
Наибольшее расстояние от оси центров до
кромки резцедержателя. При измерении поперечные
салазки отодвигаются в крайнее положение.
Наибольшее перемещение суппорта в мм. При
этих измерениях суппорт перемещается в крайнее положение.
Выключающие упоры для автоматического выключе-
ния перемещения суппорта (типа падающего червяка).
Быстрое перемещение суппорта. Указывается,
есть или нет. Перемещение суппорта на одно деление лимба
в мм. Подсчитывается по шагу винта и числу делений лимба.
Перемещение суппорта на один оборот л им-
б а. Измеряется линейкой по числу оборотов и шагу винта.
Предохранение от перегрузки. Указывается, есть
ли предохранительные устройства. Например, срезная шпонка,
падающий червяк и др.
Блокировка рукоятки от одновременного
включения. Указывается, есть ли такое устройство?
Резцовые салазки. Указываются:
поворот верхних салазок в град\
наибольшее перемещение верхних салазок в мм\
32
перемещение на одно деление лимба;
перемещение на один оборот лимба измеряется линейкой
или подсчитывается по шагу винта.
Резьбоуказатель. Указывается, есть или нет.
Привод
Род привода. Указывается источник движения, от кото-
рого работает станок (от трансмиссии, от индивидуального элек-
тродвигателя и т. д.).
Электродвигатели
Назначение. Указывается, какому узлу станка передает-
ся движение (главное движение, подача суппорта, обратное пе-
ремещение суппорта).
Число оборотов в минуту. Указывается число обо-
ротов соответственно числу ступеней. Эти данные берут из таб-
лички, имеющейся на электродвигателе.
Мощность в кет. Указана в табличке на электродвига-
теле.
Инвентарный номер. Указан в инвентарной описи.
Шкивы
Измеряется диаметр и ширина шкивов в .ил*.
Ремни и цепи
Вид передачи (главный привод, коробка передачи т. д.).
Нормальные размеры ремней и цепей.
Число ремней. Указывается в зависимости от рода пе-
редачи.
Материал'ремня (кожа, резина, сталь).
Натяжное приспособление. Указывается, есть или
нет.
Подшипники шпинделя
Тип подшипника: скольжения, шариковый или ролико-
вый, радиальный или упорный.
Основные размеры. Указывается внутренний диаметр
и длина вкладыша для подшипников скольжения и номер под-
шипника качения.
Материал
Указывается материал вкладышей.
Принадлежности и приспособления
Патроны. Указываются предельные диаметры изделий, за-
жимаемых патроном.
Планшайба. Измеряется наружный диаметр в мм.
Все остальные приспособления (перечисляются).
Механизм главного движения
К. п. д. станка рассчитывается по формуле:
Я ст = kikz, (1),
где k\ —ориентировочное значение к. п. д. привода главного дви-
жения, определяемое по табл. 6.
2—1315 33
Таблица 6
Ориентировочные значения коэффициента k\
Количество валов в механизме привода главного движения 1 2 3 4 ' 5 6 7 8
Коэффициент kt
При подшипниках качения . . . При подшипниках скольжения 0,96 0,93 0,92 0,86 0,88 О’, 80 0,85 0,74 0,84 0,69 0,78 0,64 0,75 0,60 0,72 0,56
В табл. 6 учтены все валы, включая шпиндель. Вал электро-
двигателя не учтен: k2 — коэффициент учета расхода мощности
на привод подач, определяемый по табл. 7.
Таблица 7
Коэффициент k2 учета расхода мощности на привод подач
Тип станков *2
Токарные, револьверные, сверлильные Многорезцовые, станки-полуавтоматы, авто- маты 0,96 0,92
Эффективная мощность МЭф на шпинделе по приводу станка:
М>ф == А^эл'Пст Квт, (2)
где Мт — номинальная мощность электродвигателя по данным
завода-изготовителя, кет.
Положение рукояток зарисовывается схематически с соблюде-
нием относительного расположения органов управления.
Число оборотов в минуту по данным завода-изготовителя ука-
зывают на основании таблицы, прикрепленной к станку. Факти-
ческое число оборотов замеряется тахометром или другим счет-
чиком оборотов.
Механизм подач
Этот раздел в паспорте станка заполняется так же, как и
предыдущий.
Наибольшее усилие подач, допускаемое механизмом подач,
определяется на основании данных завода-изготовителя. Все дан-
ные измерений заносятся в паспорт станка, сокращенная форма
которого приведена в табл. 8.
14
Таблица 8
Основные паспортные данные токарного станка
Завод-изготовитель и его местонахождение
Тип станка
Станок особо пригоден или приспособлен
Модель
Инвентарный номер
Габариты: длина мм, ширина мм,
высота мм
Основные данные станка
Высота центров в мм прямо
наклонно
Наибольшее расстояние между центрами в мм
Длина выемки в мм до планшайбы
общая
Наибольший диаметр в мм прутка
над верхней частью суппорта
над нижней частью суппорта
над станиной
в выемке ,
Наибольшая длина обточки в мм
Шаг нарезаемой резьбы метрической в мм Наи- мен - ший Наи- боль- ший
дюймовой (число ниток в 1") |
модульной в мм |
питчевой (в питчах) |
Шпиндель
Конус: система
Привод
Род привода |
2*
•35
Продолжение табл, 8
Электродвигатели
Назначение |
Принадлежности и приспособления
Для закрепления изделия
Планшайба: диаметр мм, вес кг
Патроны Тип Вес, кг Диаметр зажатия
нормальные кулачки обратные кулачки
наиболь- ший наимень- ший наиболь- ший наимень- ший
двухкулачковый ' ’ ’ трехкулачковый четырехкулачковый подводковый * -
Люнеты подвижный вес кг, диаметр зажима
неподвиж- ный вес кг, диаметр зажима
Для закрепления инструмента
Для настройки и обслуживания станка
Насос для охлаждающей жидкости Тип:
производительность в л!мин
Сменные зубчатые колеса
Модуль Ширина обода Диаметр отверстия Материал
мм мм мм —
Число зубьев:
36
Продолжение табл. 8
Диаметр отверстия шпинделя в мм
Эскиз конца шпинделя
Торможение шпинделя есть
нет
Блокировка рукояток от одновременного включения
Задняя бабка
Конус: система | №
наибольшее перемещение пиноли в мм
Перемещение пиноли в мм • за один оборот маховика
на одно деление шкалы
Поперечное смещение в мм вперед
назад
Величина поперечного смещения на одно деление в мм
Суппорт
Число резцов в резцедержателе
Наибольшие размеры державки или резца в мм высота
ширина
Высота от опорной поверхности рез- - - ца до линии центров в мм
Наибольшее расстояние от оси цент- ров до кромки резцедержателя в мм
Число суппортов передних | задних
Число резцовых головок в суппорте •
Наибольшее пе- ремещение в мм от руки продольное поперечное
по валику
по винту |
Выключающие упоры есть | есть |
нет | нет |
Быстрое перемещение есть | есть |
нет | нет |
37
Продолжение табл. 8
Перемещение на одно деление лимба в мм
Предохранение от перегрузки есть
нет
Блокировка рукояток от одновремен- ного включения
Перемещение на один оборот лимба в мм
Резцовые салазки наибольший угол поворота в граду- сах
поворот на одно деление шкалы
наибольшее перемещение в мм
перемещение на один оборот лимба в мм
перемещение на одно деление лимба в мм
Резьбоуказатель есть
е нет
IV. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
МЕХАНИЗМА ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ И МОЩНОСТИ
ХОЛОСТОГО ХОДА ТОКАРНОГО СТАНКА
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с установкой для торможения и с измери-
тельным комплектом К-50.
2. Определить экспериментально эффективную мощность
(мощность торможения).
3. Определить мощность, потребляемую электродвигателем, и
мощность, подводимую к станку.
4. Определить к. п. д. механизма главного движения.
5. Определить мощность холостого хода.
6. Построить графики полученных зависимостей и проанали-
зировать их.
7. Определить процент мощности холостого хода цепи подачи
от общей мощности холостого хода станка.
Общие сведения
Коэффициент полезного действия (к. п. д.) станков является
важным показателем качества изготовления и степени совершен-
ства конструкции однотипных станков. К. п. д. станков исполь-
зуется при расчете электроэнергии, потребляемой станочным
оборудованием.
Следует заметить, что повышение к. п. д. станков приводит к
значительной экономии электроэнергии, учитывая их большое
количество на современных машиностроительных заводах.
К. п. д. станка в целом и отдельных его передач является ве-
личиной переменной и зависит от скорости передач и передавае-
мых ими усилий, причем более значительно на величину к. п. д.
влияют усилия.
Качество изготовления станка и степень совершенства его
конструкции характеризуются величинами потерь мощности в от-
дельных узлах и в целом станке.
Подводимая к электродвигателю (потребляемая) мощность
^двлодв расходуется на полезную работу, а также на преодоле-
ние различного рода сопротивлений.
Уравнение баланса мощности станка имеет вид:
Л^дв.подв = Уэф 4" S U^np -J- S 1ГСТ, (3)
где А^дв.подв — мощность, потребляемая электродвигателем; УЭф—
эффективная (полезная) мощность; 2ИГпр—потери мощности в
приводе (потери в электродвигателе и в передаче от электродви-
гателя до коробки скоростей); 2ТГст — потери мощности в самом
станке. Эти потери слагаются из потерь на трение в отдельных
элементах передач (подшипниках, зубчатых передачах и т. п.),
потерь на внутреннее трение в материале деталей при деформа-
39
ции последних, потерь на размешивание и разбрызгивание мас-
ла, вентиляционных потерь.
Определив все величины, входящие в уравнение (3), можно
определить к. п. д. станка и всей установки.
К. п. д. станка г)ст определяется по формуле:
Л^эф
TjeT
4V ст.подв
Эффективную мощность станка и потери в нем можно опре-
делить торможением, либо измерением рабочих усилий станка
при помощи динамометров.
(4)
Рис. 18. Схема тормозного устройства
На практике чаще всего используют первый способ, так как
он более прост, удобен в работе и обеспечивает достаточно вы-
сокую точность измерения. Но этот способ н$ позволяет созда-
вать условия, точно соответствующие условиям работы станка.
На рис. 18 приведена -схема тормозного устройства.
Тормозной шкив 1, закрепленный на шпинделе станка, охва-
тывается тормозной лентой 2, которую можно затягивать махо-
вичком 3.
Усилие Р на рычаге 4 при длине I от центра тормозного шки-
ва измеряют динамометром 5. Для уравновешивания рычага при
остановленном станке и незатянутом тормозе служит груз 6.
Зная силуР и плечо ее приложения/, а также измерив число
оборотов п в минуту тормозного шкива, можно определить эф-
фективную мощность М»ф (мощность торможения) по формуле:
Pin
"»= 716200 Л'С'; (S)
ИЛИ
Р In
=---------кет, (6)
эф 974 000 v л
где Р — усилие, измеренное динамометром, кГ\ I — плечо прило-
жения силы в мм\ п— число оборотов в минуту тормозного
шкива.
40
Для определения мощности, потребляемой электродвигателем
Л^дв.иодв, в настоящей работе используется переносной измери-
тельный комплект К-50, принципиальная схема которого приве-
дена на рис. 19, а вид сверху (панель комплекта) на рис. 20 *.
Измерение мощности (а также силы тока и напряжения) в
трехфазной цепи производится последовательно в каждой из фаз
путем переключения приборов (переключателем фаз).
Мощность трехфазной цепи Nv определяется как сумма из-
меренных мощностей в каждой из фаз:
Nz = Na + Nb + Nc, (7)
где И a, Nb и Nc — измеренные мощности в фазах А, В и С.
Измерение мощности, подводимой к электродвигателю, произ-
водят в следующей последовательности**-.
1. Устанавливают переключатель фаз 4 в положение 0, пе-
реключатель номинальных напряжений 1 в положение 600 в, пе-
реключатель номинальных токов 2 в положение 50 а, переключа-
тель «полярности» ваттметра 5 в положение +, колодку 6 (см.
рис. 20) устанавливают стрелкой в сторону приборов. При таком
положении колодки измерительный комплект работает без транс-
форматора. При установке колодки 6 стрелкой в сторону от при-
боров комплект работает с трансформатором И-508.
2. Устанавливают стрелки приборов с помощью корректоров
на нулевые отметки шкал.
3. Переключатель фаз ставят в положение фазы, которой бу-
дет производиться измерение. Если отклонение стрелки ампер-
метра будет меньше 50% верхнего предела измерения (отметка
50), то переключатель номинальных токов переводят на мень-
ший предел измерения.
Если отклонение стрелки вольтметра будет меньше 50% от
верхнего предела измерения (отметки 75), то переключатель но-
минальных напряжений переводят на меньший предел изме-
рений.
Измерение производится поочередно во всех фазах. Для про-
верки правильности чередования фаз в трехфазных цепях вклю-
чают кратковременно фазоуказатель при помощи моментного
нажатия кнопки 7. Последовательность фаз определяется по на-
правлению вращения диска фазоуказателя, на шкале которого
нанесена стрелка направления вращения при нормальном чере-
довании фаз.
Для определения мощности в каждой из фаз определяют по-
казания ваттметра (в делениях). Затем по табл. 9 определя-
ют цену делений ваттметра Cw (постоянную ваттметра) в
* В случае отсутствия измерительного комплекта К-50 мощность можно
определить при помощи ваттметров.
** Предупреждение. Подключение комплекта можно производить только
при отключенном источнике питания. Зажим заземления должен быть соеди-
нен с заземляющим устройством.
41
Рис. 19. Принципиальная электрическая схема измерения потребляемой мощ-
ности двигателем главного движения:
/ — переключатель номинальных напряжений, 2 — переключатель номинальных токов, 3 —
фазоуказатель, 4 — переключатель фаз, 5 — переключатель полярности ваттметра, 6 —
пульт управления станком, 7 — двигатель главного движения
ватт/деление. Тогда мощность фазы УУф определяют по формуле:
^ф = Сад.Гф. (8)
Мощность трехфазной цепи (мощность подводимую к двига-
телю) определяют по формуле 7.
Зная величину мощности, потребляемой электродвигателем,
А^дв.подв, к. п. д. электродвигателя и к. п. д. 'передачи от электро-
двигателя к коробке скоростей т)рем, определяют мощность, под-
водимую к станку А^ст.подв по формуле:
Л^стлодв = Мдв.подв'Пдв'Прем. (9)
Рис. 20. Измерительный комплект типа К-50:
1 — переключатель номинальных напряжений, 2 — переключатель но-
минальных токов, 3 — фазоуказатель, 4 — переключатель фаз, 5 —
переключатель полярности ваттметра, 6 — колодка переключения,
7 — кнопка фазоуказателя
Экспериментальное определение к.п.д.
Для экспериментального определения к. п. д. механизма глав-
ного движения станка необходимо определить эффективную
мощность АГэф на шпинделе (мощность торможения) и подводи-
мую мощность А^стлодв к станку.
Эффективную мощность Мэф на шпинделе определяют при
помощи ленточного тормоза. Измерения производят поочередно
при различных числах оборотов шпинделя, начиная с наимень-
ших. При этом на каждой из выбранных * ступеней чисел оборо-
тов дается нагрузка на тормоз от минимального значения силы Р
До наибольшего значения, через определенные интервалы по
Динамометру.
* В лабораторной работе исследования производят не на всех числах обо-
ротов шпинделя, а лишь на нескольких ступенях.
43
Таблица 9
Цена делений приборов при различных положениях переключателей V и А
Положение переключателя V 150 300 450
Положение переключа- теля А . . . . . . ... 1 2,5 5 10 25 50 1 2,5 5 10 25 4 50 1 2,5 5 10 25 50
Цена деления вольтмет- ра, вольт/деление . . . 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3
Цена деления ампермет- ра, ампер/деление . . . 0,01 0,025 0,05 0,1 0,25 0,5 0,01 0,025 0,05 0,1 0,25 0,5 0,01 0,025 0,05 0,1 0,25 0,5
Цена деления ваттметра, ватт/деление 1 2,5 5 10 25 50 2 5 10 20 50 100 3 7,5 15 30 75 150
Испытания проводят с нагрузкой в 50, 75 и 100% от номи-
нальной мощности приводного электродвигателя.
Максимальная нагрузка станка на первой трети ступеней
скорости главного движения берется исходя из допустимой стан-
ком по данным поверочного расчета и во всяком случае не более
50% номинальной мощности приводного электродвигателя. При
каждой нагрузке снимаются показания ваттметров, а также из-
меряется число оборотов п шпинделя в минуту.
Все данные заносятся в табл. 10.
По полученным данным, пользуясь формулой 6, определяют
эффективную мощность ЛГЭф. С целью облегчения расчета длина
плеча I тормозного рычага принимается равной 487 мм. Тогда
уравнение 6 имеет вид:
Рп
^эф = ——КвТ. (10)
ф 2000
Мощность Л^ст.подв, потребляемую станком, определяют, поль-
зуясь мощностью, потребляемой электродвигателем Л^дв.Подв
и к. п. д. электродвигателя г)дв, а также к. п. д. ременной пере-
дачи г)Рем. Мощность Мдб.подв, потребляемая электродвигателем
из сети, измеряется ваттметрами (как об этом говорилось выше).
Характеристику электродвигателя обычно снимают предвари-
тельно или же пользуются данными каталога электродвигателей.
Для всех промежуточных значений мощности (не указанной
на характеристике) к. п. д. электродвигателя г)дв определяется
по характеристике.
Таким образом, мощность Мст.подв, подводимая к станку, за-
висит от мощности Л^дв.подв, потребляемой электродвигателем, от
к. п. д. электродвигателя г)дв при данной мощности и от к. п. д.
передачи к станку т]рем и определяется по формуле 9.
Все полученные данные заносят в табл. 10 и, обработав их,
определяют к. п. д. механизма главного движения станка г)Ст по
формуле 4.
Затем строят графики зависимостей г)ст=/(М)ф) и т]Ст = /(и)
(последняя при N = const) и анализируют их.
В отношении исследования к. п. д. механизмов подач станков
можно отметить, что вследствие малых скоростей подач по срав-
нению со скоростями главного движения мощность, затрачивае-
мая на подачу в токарных, револьверных и сверлильных станках,
весьма мала. Но так как к. п. д. механизмов подач всегда низок
(порядка 0,2—0,3), то общая мощность, потребляемая механиз-
мами подач в этих станках, иногда достигает 3—5% мощности
главного движения.
Во фрезерных станках скорость подачи значительно больше,
чем у токарных, револьверных и сверлильных, поэтому мощность,
потребляемая механизмом подач, достигает в отдельных случаях
15—20% мощности главного движения.
45
Определение мощности, затрачиваемой станком
на холостой ход
Наряду с к. п. д. станка показателем, характеризующим ка-
чество изготовления и степень совершенства его конструкции,
может служить мощность холостого хода станка.
Мощность холостого хода определяется раздельно для цепи
главного движения и цепи подачи. .
Мощность холостого хода цепи главного движения опреде-
ляется при выключенном механизме подач.
Сначала при помощи ваттметров определяют мощность хо-
лостого хода, потребляемую электродвигателем из сети.
(N дв.ПОДВ ). Затем, пользуясь кривой к. п. д. электродвигателя, оп-
ределяют значение т]дв для данной мощности и тогда находят
мощность двигателя, отдаваемую станку (Л^.гл.дв), при его хо-
лостом ходе по формуле:
к А/х.гл.дв = А/дв.подвТ] двЛрем- (И)
Определение мощности производят на тех же ступенях чисел
оборотов, что и при нагрузке (показания ваттметров и п об/мин
ранее были замерены).
По полученным данным строят график зависимости мощно-
сти, затрачиваемой на работу механизма главного движения при
холостом ходе, при различных числах оборотов шпинделя:
^х.гл.дв = Г(п). (12)
Мощность холостого хода цепи подачи Ух.под определяется
как разность мощностей на холостом ходу с включенной и вы-
ключенной подачей.
Определение мощности холостого хода цепи подачи в лабо-
раторной работе производится на трех ступенях чисел оборотов
шпинделя (минимальной, средней и максимальной).
При каждом из указанных чисел оборотов шпинделя вклю-
чают последовательно три подачи (минимальную, среднюю а
максимальную). Затем определяют общую мощность Мсобщ, по-
требляемую станком (цепи главного движения и цепи подач)
при холостом ходе:
Л^х.общ Л/дв.подвТ]двТ|рем КвТ. (13)
Вычитая из общей мощности Мх.общ холостого хода мощность
холостого хода цепи главного движения А/х.гл.дв.' получим мощ-
ность, расходуемую в цепи подачи, А^х.под:
А/х.ПОД = А^Х-ОбЩ Л^Х.ГЛ.ДВ КвТ. (14)
На основании полученных данных определяют процент, со-
ставляющий мощность холостого хода цепи подачи от общей
мощности холостого хода станка.
46
Таблица 10
Определение к. п. д. механизма главного движения и мощности
холостого хода токарного станка
(форма протокола)
1. Испытуемый станок ________________________________________
2. Основные данные технической характеристики станка. Высота центра
шпинделя над станиной_______ мм, расстояние между центрами___________мм,
мощность главного электродвигателя 7V______кет, количество ступеней чисел
(прямых) оборотов шпинделя и их пределы _________________ количество про-
дольных подач и их пределы_______________________________, количество поперечных подач и их
пределы , габариты станка, вес станка кг.
3. Определение к. п. д. станка методом торможения.
4. Результаты испытаний:
Определение мощности, подводимой к станку
Определение мощно-
сти, отдаваемой стан-
ком
показания ваттметра
WA WC
показания
динамометра
I
в
♦ К. п. д. электродвигателя берется из его характеристики.
5. График Т1ст=/(^эф)
Лет
Мэф КвТ
6. График Лет =f (л) при Мэф = соп8Ь
Лет
п об/мин
47
Scan by my nog
7. График Л/х.гл.дв—f (л)
N х.гл.дв
п об/мин
8. Место для расчетов и выводов
Дата Подпись студента •_____________________________________________________
Подпись преподавателя
V. ИСПЫТАНИЕ ТОКАРНО-ВИНТОРБЗНОГО СТАНКА
НА ЖЕСТКОСТЬ
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с основными понятиями жесткости системы
станок — деталь — инструмент и отдельных узлов станка.
2. Изучить устройство и принцип работы динамометра для
определения жесткости.
3. Ознакомиться с методикой проведения опытов.
4. Провести опыты по определению суммарной жесткости у
передней и задней бабок станка.
5. Построить графики нагружения и разгружения и опреде-
лить жесткость станка.
Общие сведения
Жесткость является важнейшей характеристикой станка, в
значительной степени определяющей его точность и производи-
тельность.
Упругая система станок — деталь — инструмент в процессе
обработки находится в напряженном состоянии. Приложение к
системе силы (усилие резания, давление зажимов, центробеж-
ная сила неуравновешенных вращающихся масс и т. д.) вызы-
вают деформации ее звеньев, вследствие чего форма и размеры
обрабатываемой детали оказываются отличными от тех форм и
размеров детали, которых можно было бы ожидать при отсутст-
вии деформаций. Для выпускаемых токарных станков общего
назначения установлены нормы жесткости по ГОСТ 7895—56.
Понятие «жесткость» связано со способностью системы ока-
зывать сопротивление действию сил, стремящихся ее деформиро-
вать. По определению проф. А. П. Соколовского, жесткостью
упругой системы станок — деталь — инструмент называется от-
ношение составляющей усилия, направленной по нормали к обра-
батываемой поверхности (РуКГ), к смещению лезвия инструмен-
та относительно детали, отсчитываемому в том же направлении
(у мм). Обозначим жесткость буквой /:
р
} = —кГ/мм. (15)
Чем меньше' жесткость системы, тем сильнее отклоняются
размеры и форма обрабатываемой детали от заданных, т. е. тем
ниже точность обработки. Кроме того, чем меньше жесткость си-
стемы, тем обычно легче возникают и сильнее бывают вибрации
при резании, которые не только снижают качество обработки
деталей, производительность станка, стойкость инструмента, но
зачастую даже делают невозможной обработку.
Говоря о жесткости всей технологической системы, можно
также говорить о жесткости ее отдельных звеньев: станка, обра-
батываемой детали, инструмента.
49
Жесткостью станка /Ст называется жесткость системы, свя-
занная только с деформациями узлов станка. При ее определе-
нии обрабатываемую деталь и инструмент принимают абсолют-
но жесткими. Жесткость станка зависит от жесткости отдельных
его узлов: суппорта (/супп), передней бабки (/п.б), задней баб-
ки (/З.б).
Зная жесткость отдельных узлов станка, можно определить
и жесткость станка в целом при любых условиях его нагружения
(рис. 21), пользуясь формулой, полученной на основе закона ста-
тического равновесия:
Жесткостью инструмента (приспособления) называется жест-
кость системы, связанная только с деформациями этого инстру-
мента (приспособления) при абсолютно жестком станке и де-
тали.
Жесткость обрабатываемой детали (за-
готовки) во многих случаях может быть
рассчитана по формулам, изложенным в
курсах сопротивления материалов и теории
упругости.
Следует заметить,- что во всех случаях
деформации жесткость рассматривают при-
веденной к вершине резца. Существует по-
Рис. 21. К расчету нятие «положительная» и «отрица-
жесткости токарного тельная» жесткости.
станка Если при приложении нагрузки вершина
резца отходит от обрабатываемой поверхно-
сти, то жесткость считается положительной; если в тех же усло-
виях вершина резца врезается в металл, то жесткость считается
отрицательной.
При определении суммарной жесткости технологической си-,
стемы исходя из значений жесткости ее звеньев складываются не
значения жесткости, а их обратные величины, которые принято
называть податливостью W. При этом формулы получают-
ся более простыми и ими легче пользоваться. Податливостью си-
стемы, узла, детали называется величина, обратная жесткости и
измеряемая в мм!кГ\
= мм/кГ. (17)
/ “ •
Податливость, как и жесткость, может принимать положитель-
ные и отрицательные значения.
Расчетный метод определения жесткости станков по обычным
формулам сопротивления материалов и теории упругости пока
не дает достаточно надежных результатов. Это объясняется тем,
что невозможно задать достаточно точные значения контактных
деформаций, а также принять правильный закон распределения
50
давлений по соприкасающимся поверхностям. Поэтому на прак-
тике жесткость отдельных узлов, а также станков в целом опре-
деляется опытным путем. При определении жесткости станков
следует иметь в виду, что деформации самих деталей узлов стан-
ка играют, как правило, незначительную роль в общей величине
его отжима под действием нагрузки.
Упругие отжатия зависят главным образом от качества при-
гонки стыковых поверхностей, состояния поверхностей регули-
рующих деталей: клиньев, компенсационных колец, планок и др.,
а также от качества сборки узла.
Первое капитальное исследование контактной жесткости стан-
ков проведено в 1935 г. канд. техн, наук К. В. Вотиновым. Даль-
нейшее развитие вопросы жесткости станков получили в работах
проф. А. П. Соколовского, Д. Н. Решетова, Б. С. Балакшина;
канд. техн, наук В. А. Веденского, X. М. Еникеева и др.
Металлорежущие станки в отношении жесткости следует рас-
сматривать как сложные системы с переменными параметрами,
так как в них могут работать различные поверхности контакта
в зависимости от изменения величины и направления сил реза-
ния и положений узлов станка.
Для экспериментального определения жесткости станков ши-
роко применяется метод статического нагружения *, сущность
которого состоит в том, что к узлу прикладывается нагрузка и
наблюдается его деформация. Статический метод получил широ-
кое применение при контроле выпускаемых станков.
К преимуществам статического метода следует отнести:
1) определение жесткости можно производить в процессе из-
готовления станка;
2) можно определить жесткость отдельных узлов и таким об-
разом получить данные о том, какие из них являются слабыми;
3) на базе этого метода разработаны все наши стандарты на
жесткость станков.
Но наряду с этим метод статического нагружения имеет и не-
которые недостатки:
1) необходимы специальные приспособления для приложения
нагрузки;
2) при определении жесткости статическим путем отсутству-
ют условия, соответствующие реальным условиям эксплуатации
станка.
Приложение усилий к исследуемому узлу станка, измерение
этих усилий и изменение их величин в определенных пределах
осуществляются специальными приборами (динамометрами).
Существует несколько конструкций динамометров. Одним из пер-
* Кроме статического метода, существуют производственный и вибрацион-
ный'методы. Производственный метод основан на обработке поверхности ре-
занием с переменным припуском. При этом заготовка берется весьма жесткая,
деформациями ее пренебрегают.
Вибрационный метод определения жесткости основан на измерении частот
собственных колебаний с учетом масс колеблющейся системы.
51
вых динамометров является динамометр системы К. В. Вотино-
ва (рис. 22).
Динамометр предварительно тарируют, т. е. определяют ве-
личину нагрузки и соответствующее перемещение стрелки инди-
катора динамометра. В дальнейшем при испытании, имея тари-
ровочный график, по показанию индикатора определяют прикла-
Рис. 22. Схема работы динамометра си-
стемы Вотинова:
1 — суппорт, 2 — стойка, 3 — резцедержатель,
4 — оправка, 5 — динамометр
вую (рис. 23) в координа-
тах: по вертикали Р — внешняя нагрузка (в килограммах, по
горизонтали а — перемещение узла (в сотых долях миллиметра)♦
Если нагружать узел сначала в прямом, а затем, не меняя
положения индикатора, в обратном направлении, то после раз-
грузки стрелка индикатора
на нуль не возвращается. На
рис. 23 приведена типичная
нагрузочная кривая, по-
строенная при двухкратных
нагружениях в обе стороны.
Как видно из рис. 23, при
каждом нагружении и раз-
гружении стрелка индикато-
ра на нуль не возвращается,
что свидетельствует о час-
тичном выборе зазоров в
стыках.
Величина z называется
разрывом характеристики и
характеризует суммарную
величину зазоров в стыках
узла и остаточную деформа-
цию. Величина z определя-
дываемое усилие.
Перемещение а узла
о п р ед ел я ется н е п оср едст-
венно при помощи вто-
рого индикатора, . зак-
репленного на неподвиж-
ной части станка или
на специальной стойке,
установленной рядом со
станком. Динамометр
конструкции К. В. Воти-
нова позволяет опреде-
лять жесткость узла в
прямом и обратном на-
правлении.
Для определения жест-
кости узла строят нагру-
зочно-разгрузочную кри-
Рис. 23. Нагрузочная кривая при двух-
кратных нагружениях в прямом и обрат-
ном направлениях:
----—нагружение,
— — — разгружение
52
ется как расстояние между крайними точками нагрузочно-раз-
грузочной кривой при нагрузке, близкой к нулю, причем суппорт
нагружается последовательно в прямом и обратном направле-
ниях, без изменения положений индикаторов.
Жесткость узла в прямом и обратном направлениях опреде-
ляется по результатам испытаний:
/прям--------:---/Л4Л4,
(18),
/обр ==---кГ/мм. (19)
— а
Величина разрыва характеристики z определяется непосред-
ственно по графику рис. 23.
Согласно ГОСТ 7895—56 нормы жесткости токарных станков
определяются при заданной величине нагрузки величинами до-
пускаемых перемещений резцедержателя относительно оправки,
установленной: а — в шпинделе; б — в пиноли.
За величину относительных перемещений резцедержателя и
оправки в шпинделе (или пиноли) принимается средняя арифме-
тическая из результатов двух испытаний. В случае, если раз-
ность двух испытаний окажется больше 15% допускаемой вели-
чины перемещения, должно производиться третье испытание.
В этом случае за величину относительного перемещения резце-
держателя и оправки в шпинделе (или в пиноли) принимается
средняя арифметическая из результатов трех испытаний.
Так, для токарных станков общего назначения с наибольшим
диаметром обрабатываемого изделия £>=400 мм при прилагае-
мом усилии Р=560 кГ наибольшее допустимое перемещение рез:
цедержателя относительно:
оправки в шпинделе — 0,21 мм\
оправки в пиноли — 0,27 мм.
В данной лабораторной работе используется динамометр кон-
струкции ЭНИМСа (рис. 24), позволяющий давать нагружение
только в одном (прямом) направлении. Полученная жесткость
не будет точно соответствовать действительной жесткости ввиду
приложения только горизонтальной силы. Тем не менее полу-
ченные характеристики будут отражать качество обработки де-
талей и сборки узлов станка.
Для определения жесткости токарного станка в центрах уста-
навливается оправка 1 (£=300 мм и d=40 мм). Деформацией
оправки пренебрегают. Динамометр хвостовиком 4 крепится в
резцедержателе. При вращении маховичка 3 через червячную пе-
редачу сообщается вращение гайке 6 с прямоугольной резьбой,
в которую ввернут винт 7. Последний, удерживаясь от вращения
шпонкой, получает осевое перемещение. При этом через пружи-
нящую скобу 2 сообщается давление на оправку 1.
53
Сила давления Р динамометра раскладывается на две состав-
ляющие, соответствующие усилиям резания Ру и Pz. При данной
конструкции динамометра, где ось нагрузочного, винта распо-
р
ложена под углом 45° относительно горизонтали, Рг = Ру —_.
Определение жесткости станка производится в направлении
усилия Ру, так как с точки зрения точности обработки нас ин-
тересуют те деформации систе-
мы, которые изменяют расстоя-
ние между лезвием инструмен-.
та и обрабатываемой деталью,
т. е. деформации в направле-
нии нормали к обрабатываемой
поверхности (в направлении
оси у). Деформации в направ-
Рис. 24. Схема работы динамометра
конструкции ЭНИМСа:
а — внешний вид, б — сечение; 1 — оправ-
ка, 2 — пружинящая скоба, 5 —маховик,
4 — хвостовик, 5 — корпус, 6 — гайка, 7 —
винт, 8 — индикатор перемещений, 9 — ин-
дикатор динамометра
Рис. 25. Влияние смещения резца
в направлении касательной к об-
рабатываемой поверхности на точ-
ность обработки:
d\ — диаметр изделия при установке
резца по центру изделия, d2 — диаметр
изделия при установке резца ниже
центра на высоту Л, б — увеличение
диаметра
лении касательной (в направлении оси z) почти не сказываются
на точности.
В этом можно легко убедиться, рассматривая рис. 25. Если
сместить вершину резца по вертикали (в направлении оси г) на
величину h, что равноценно прогибу детали на ту же величину
под действием силы Р, то увеличение диаметра детали будет:
2Л2
в=^-
(20)
При диаметре детали </=50 мм и величине смещения резца
h = 0,2 мм погрешность будет:
б =
2-0,22
50
0,0016 мм.
54
Заметим, что такое же смещение резца в направлении, нор-
мальном к обрабатываемой поверхности (в направлении оси у),
вызовет погрешность диаметра 0,4 мм, т. е. в 250 раз больше.
Это имеет место только при точной установке вершины резца
по центру заготовки. При наличии неточностей в установке по
центру картина существенно меняется и вертикальные отжимы
начинают играть заметную роль.
При проведении испытаний необходимо дать двукратные на-
гружения и разгружения в непосредственной близости к передней
и задней бабкам. Нагружение давать через каждые 30 делений
индикатора динамометра (до 180 делений). Величина прилагае-
мого усилия при этом определяется по тарировочному графику.
При каждом нагружении и разгружении снимать показания ин-
дикатора перемещения. Все данные заносятся в протокол испы-
таний.
По полученным данным строят графики зависимости упруго-
го перемещения от величины прилагаемого усилия у передней и
задней бабок. По графикам определяют суммарную жесткость в
положении суппорта у передней и задней бабок. Обычно нели-
нейные характеристики жесткости заменяют прямыми линиями,
определяя таким образом среднюю жесткость в диапазоне на-
грузок от О до Ру по формуле:
Ру г /
/ = — кГ/мм.
(21)
Таблица 11
Испытание токарно-винторезного станка на жесткость
(форма протокола)
Показания индикатора динамометра Величина усилий, кГ Показания индикатора перемещений
у передней бабки у задней бабки
Нагружение Разгружение Нагружение Разгружение Нагружение Разгружение Нагруже«ние Разгружение
о
30
60
90
120 1
55
Продолжение табл. 11
Показания индикатора динамометра Величина усилий, кГ Показания индикатора перемещений
у передней бабки у задней бабки
Нагружение Р азгружение Нагружение Разгружение Нагружение Разгружение Нагружение Разгружение
150
180
Дата
Подпись студента
Подпись преподавателя
VI. ТОКАРНО-РЕВОЛЬВЕРНЫЙ АВТОМАТ МОДЕЛИ 1112
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Изучить устройство, метод работы и кинематическую схему
автомата.
2. Используя плакаты и станок, изучить: принцип работы ку-
лачковых муфт вспомогательного вала, механизм реверсирова-
ния шпинделя, механизм подачи и зажима прутка, механизм
управления револьверной головкой, устройство суппортов.
Рис. 26. Токарно-револьверный автомат модели 1112:
1 — станина, 2 — передняя бабка, 3 — суппорт револьверной головки,
4 — револьверная головка, 5 — передний поперечный суппорт, 6 — рас-
пределительный вал
3. Ознакомиться с технологией обработки детали и наладкой
станка *.
4. Обработать деталь на станке.
5. Заполнить табл. 12.
Общие сведения
Автоматами называются станки, в которых все движения ра-
бочих органов автоматизированы, т. е. после того как станок на-
лажен, обработка деталей производится без участия рабочего.
В обязанности рабочего, обслуживающего автомат, входят вклю-
чение и выключение .станка, периодический контроль качества
изделий, подналадка станка и др. Токарно-револьверный станок
1112 (рис. 26) предназначен для изготовления деталей сложной
конфигурации из пруткового материала.
* Учитывая, что установка инструментов на автомате занимает много вре-
мени, они устанавливаются мастером заблаговременно.
57
Метод работы станка
Пруток, пропущенный через отверстие шпинделя, соединяет-
ся с последним при помощи зажимной цанги и получает враща-
тельное (главное) движение.
Станок имеет два поперечных суппорта 5 и 6 и шестипозици-
онную револьверную головку 4. При необходимости на станке
может устанавливаться верхний суппорт. Резцами, закрепленны-
ми на поперечных суппортах, производится проточка канавок, об-
работка фасонных поверхностей, снятие фасок, отрезка и т. д.
В гнездах револьверной головки при помощи инструментальных
державок крепятся резцы, сверла, зенкеры, развертки, резьбона-
резной инструмент и т. п.
Кинематическая схема станка представлена на рис. 27.
Главное движение
Шпиндель получает вращение от электродвигателя через зуб-
чатые колеса 26—75, А — В, 18—25 и цепные передачи со звез-
дочками 58—16 или 28—18. Звездочки 16 и 18 посажены свободно
на шпинделе и вращаются в разных направлениях. Эти звез-
дочки поочередно соединяются со шпинделем при помощи дву-
сторонней конической фрикционной муфты 16, в результате чего
изменяется направление вращения шпинделя. Величина чисел
оборотов шпинделя изменяется при помощи сменных колес
А и В.
Вспомогательный и распределительный валы
Станок имеет вспомогательный вал 1 и распределительный
вал 2. Вспомогательный вал получает вращение от электродви-
гателя через зубчатые колеса 26—75, ременную передачу со
шкивами Й1=125л«л4 и ^2=230 мм и зубчатые колеса 20—44.
Включение и выключение вспомогательного вала производится
кулачковой муфтой 3, управляемой рукояткой 4. От вспомога-
тельного вала к распределительному движение передается через
зубчатые колеса 32—80, сменные колеса a, b, с,, а и червячную
передачу 2/40.
- Распределительный вал состоит из двух частей, соединенных
между собой парой конических колес 40—40. Вспомогательный
вал вращается с постоянной скоростью; он делает два оборота
в секунду. Распределительный вал делает один оборот за время,
необходимое для полной обработки одного изделия. Это время в
секундах называется циклом и обозначается буквой t. Уравнение
кинематической цепи, связывающей вспомогательный и распре-
делительный валы:
откуда
ас 25
b d t '
58
Рис. 27. Кинематическая схема токарно-револьверного автомата модели 1112
На вспомогательном валу свободно посажены: барабан 33,
служащий для переключения реверсивной фрикционной муф-
ты 16 шпинделя, зубчатое колесо 42, от которого приводится в
действие механизм подачи и зажима прутка, и колесо 32, от ко-
торого приводится в действие механизм отвода и поворота ре-
вольверной головки. Зубчатые колеса 42 и 32, а также барабан 33
периодически, в требуемые моменты времени, связываются с вра-
щающимся вспомогательным валом при помощи кулачковых тор-
цовых муфт 26, 27 и 28. Включение указанных муфт производит-
ся посредством однотипных рычажных механизмов 19, 20 и 21,
которые поворачиваются переставными сухариками барабанов 7,
10 и 11.
Механизм включения и выключения муфты 28
На вспомогательном валу (рис. 28) свободно сидит кулачко-
вая полумуфта 2, которая при помощи выступа 3 связана с ко-
Рис. 28. Схема включения кулачковой муфты токарно-револь-
верного автомата 1112
лесом 4 (z=32), также свободно сидящим на этом валу. Пру-
жина 5 поджимает полумуфты 2 влево, но палец 6, закреплен-
ный на левом конце рычага 7 (рис. 28, б) удерживает ее от
перемещения. При вращении распределительного вала 13 пере-
ставной кулачок 10 барабана 11 в должный момент времени под-
нимет правый конец рычага 7, в результате чего его левый конец
вместе с пальцем 6 опустится и освободит полумуфту 2. Послед-
няя под действием пружины 5 сместится влево, войдет в зацеп-
ление с ведущей полумуфтой 1 (рис. 28, в) и вместе с колесом 4
начнет вращаться. При этом палец 6 и фиксатор 8, находящиеся
соответственно под действием пружин 9 и 12, начнут скользить
по цилиндрической поверхности полумуфты 2, которая затем
набегает наклонной частью своего паза на палец 6 и переме-
щается вправо, выключаясь из зацепления с полумуфтой 1. Од-
новременно фиксатор 8 попадает в клиновый паз полумуфты 2 и
удерживает ее в этом угловом положении.
60
Механизм подачи и зажима прутка
Механизм подачи и зажима прутка (рис. 29) состоит из сле-
дующих основных деталей: подающей трубы 1, подающей цанги 2,
салазок 3, гайки 4, барабана 5, рычага подачи 6, зажимной
цанги 7, зажимной втулки 8, зажимной трубы 9, рычага 10, втул-
ки 11, рычагов 12, опорного кольца 13.
Зажимная цанга 7 имеет на правом конце лепестки, которые
во время закалки находятся в разведенном состоянии с таким
расчетом, чтобы диаметр отверстия был бы несколько больше,
максимального диаметра обрабатываемого прутка.
Рис. 29. Механизм подачи и зажима прутка токарно-
револьверного автомата 1112:
/ — подающая труба, 2 —подающая цанга, 3 —салазки, 4 —
гайка, 5 — барабан управления подающей и зажимной цан-
гами, 6 — рычаг управления подающей цангой, 7 — зажим-
ная цанга, 8 — втулка, 9 — труба, 10 — рычаг управления
зажимной цангой, 11 —• втулка, 12 — рычаги, 13 — опорное
кольцо, 14 — шпиндель, 15 — пружина, 16 — винт регулирова-
ния длины хода подающей цанги
Внутри пустотелого шпинделя 14 установлены зажимная цан-
га 7, подающая цанга 2, зажимная труба 9 и зажимная втулка 8.
Рычаг 10 связан одним концом с барабаном 5, а другим с втул-
кой 11 и может перемещать последнюю ,влево и вправо. При пере-
мещении втулки 11 влево последняя нажимает на длинные концы
рычагов 12. Эти рычаги, упираясь в кольцо 13 короткими плеча-
ми, смещают вправо трубу 9 и втулку 8, которая своим внутрен-
ним конусом сжимает зажимную цангу. При перемещении втулки
11 вправо длинные концы рычагов 12 расходятся. При этом тру-
' ба 9 и втулка 8 под действием пружины 15 быстро отходят вле-
во, в результате чего зажимная цанга разжимается и освобож-
дает пруток. Подающая цанга 2 закаливается в несколько сжа-
том состоянии. Через отверстие подающей цанги пропускается
пруток, который с небольшим трением раздвигает лепестки цан-
ги. Подающая цанга ввернута в подающую трубу 1 и может пе-
ремещаться вместе с ней. Перемещение подающей трубы осуще-
61
ствляется рычагом 6. Подача и зажим прутка производятся пос-
ле того, как произойдет отрезка готовой детали. В этот момент
в результате действия сухарика диска 10 на рычаг 20 (см.
рис. 27) кулачковая муфта соединит с вращающимся вспомога-
тельным валом зубчатое колесо 42, которое сообщит через вто-
рое зубчатое колесо 42 барабану 5 один оборот (принцип вклю-
чения кулачковых муфт вспомогательного вала описан выше).
Барабан 5 будет последовательно поворачивать рычаги 6 и 10,
которые осуществляют следующий цикл движений подающей и
зажимной цанг:
1) отвод подающей цанги;
2) разжим зажимной цанги (освобождение прутка);
3) перемещение подающей цанги вперед вместе с прутком;
4) зажим прутка зажимной цангой.
Во время первого этапа цикла подающая цанга, скользя по
прутку, отходит назад (пруток в этот момент удерживается за-
жимной цангой). После освобождения прутка зажимной цангой
подающая цанга перемещается вперед вправо и за счет силы тре-
ния перемещает пруток до упора, установленного в одном из
гнезд револьверной головки. После этого зажимная цанга зажи-
мает пруток, соединяя его со шпинделем, и начинается обработ-
ка детали.
Необходимая последовательность поворота рычагов 6 и /О,
управляющих движениями подающей и зажимной цанг, обеспе-
чивается соответствующим расположением спиральных и кольце-
вых канавок барабана 5, т. е. когда ролик рычага 6 скользит по
спиральной канавке барабана 5, ролик рычага 10 должен нахо-
диться в кольцевой канавке.
Подающая труба связана шарикоподшипником ссалазкамиЗ.
Последние в свою очередь связаны через рычаг и гайку 4 с ры-
чагом 6. При постоянном угле качания рычага 6 длина хода са-
лазок и подающей трубы будет зависеть от положения гайки 4 в
пазу рычага 6. Чем выше будет установлена гайка 4, тем на
большую величину будут перемещаться салазки вместе с подаю-
щей трубой, и наоборот. Перемещение гайки 4 вдоль паза осу-
ществляется винтом 16.
Устройство и работа суппорта, несущего ре-
вольверную головку
Суппорт, несущий револьверную головку, имеет следующий
цикл движений:
1) медленная рабочая подача суппорта справа налево;
2) быстрый отход суппорта слева направо;
3) 'поворот револьверной головки на следующую позицию,
т. е. на 60°;
4) быстрый подход суппорта справа налево.
Рабочую продольную подачу револьверная головка получает
от кулачка 12 (рис. 30). Под действием одного из выступов ку-
лачка поворачивается рычаг 1, зубчатый сектор которого пере-
62
мещает рейку 2 и шатун 3. Шатун при помощи кривошипа соеди-
нен с валиком 4, Этот валик находится в подшипниках, смонти-
рованных в корпусе суппорта 5 револьверной головки, а поэтому
при перемещении валика движется и суппорт. Во время рабочего
хода револьверной головки кривошипно-шатунный механизм на-
ходится в крайнем правом мертвом положении.
Корпус суппорта, несущего револьверную головку, находится
под постоянным действием пружины 14, стремящейся сдвинуть
его вправо. Силой этой пружины ролик рычага 1 прижат к ку-
Рис. 30. Схема работы револьверной головки автомата модели 1112
лачку 12, Когда ролик окажется в точке, соответствующей ма-
ксимальному значению радиуса данного выступа кулачка, ре-
вольверная головка -придет в крайнее переднее (левое) положе-
ние. Когда ролик, скатываясь с выступа, попадет во впадину
кулачка, суппорт револьверной головки переместится вправо на
расстояние Zi, соответствующее глубине этой впадины. В этот
момент один из сухариков барабана 11 (см. рис. 27),-действуя
на рычаг 19, включит муфту 28, которая через зубчатые колеса
32—32 и 18—18 сообщит один оборот кривошипному валику 22,
За пол оборота 1кривошип1ного валика (см. рис. 30) суппорт отой-
дет под действием пружины вправо на величину I2 до соприко-
сновения с упором 15, За вторую половину оборота этого валика
кривошип переместит суппорт в переднее (исходное) положение.
Таким образом быстрый отход суппорта с револьверной голов-
ки 6 осуществляется как за счет впадины кулачка на величину
Zi, так и за счет кривошипно-шатунного механизма на величину
4. Ерли расстояние I2 будет больше двойного радиуса кривоши-
па, тогда револьверная головка отводится кривошипным меха-
низмом на расстояние, равное его двойному радиусу.
63
Поворот револьверной головки происходит во время ее отхо-
да в крайнее -правое положение, когда инструмент отойдет за
пределы заготовки. При вращении кривошипного валика 4 па-
лец 7 диска (см. рис. 30) войдет в один из шести пазов мальтий-
ского креста 8 и повернет револьверную головку на 60°. Перед
поворотом револьверной головки кулачок 9 при помощи рычага
10 выведет фиксатор 11 из гнезда револьверной головки. После
поворота револьверной головки на 60° фиксатор под действием
пружины войдет в следующее гнездо и зафиксирует головку в
новом рабочем положении. Вывод фиксатора из гнезда револьвер-
ной головки может быть произведен вручную посредством руко-
Рис. 31. Поперечные суппорты
ятки 13, когда необходимо повернуть револьверную головку при
наладке станка.
Механизм управления поперечными суппор-
тами
Поперечные суппорты получают движение от кулачков 8 и 9,
закрепленных на распределительном валу (см. рис. 27).
Передний суппорт 6 (рис. 31) получает движение при помощи
рычага 7 с сектором S, находящимся в зацеплении с рейкой 9.
Заднему суппорту 10 движение сообщается при помощи двух
рычагов И и 12 и рейки 13. Оба суппорта, для регулирования
радиального положения резцов относительно изделия, при налад-
ке можно перемещать в поперечном направлении. Для этого
освобождают болты 1 и посредством вращения гаек 3, суппорты
передвигают относительно их реек. Предельные положения суп-
портов устанавливают при помощи валиков — упоров 4, которые
упираются в неподвижные упоры 5. Регулировка положения ва-
ликов 4 производится винтами 2.
64
При наладке автомат приводится в движение вручную махо-
виком 30 (рис. 27).
Основные данные технической характеристики
токарно-револьверного автомата модели 1112
Наибольший диаметр обрабатываемого
прутка................................ 12 мм
Наибольшая длина подачи прутка.......... 60 мм
Наибольший ход револьверной головки . . 50 мм
Мощность электродвигателя 2,2 кет
Таблица 12
Токарно-револьверный автомат модели 1112
(форма протокола)
№ п/п
Содержание работы и этапы выполнения
Выполнение
1 Перечислить основные узлы и органы
управления станком
2 Составить уравнения кинематических
цепей для правого и левого враще-
ния шпинделя
3 Ознакомиться с технологией обработ-
ки детали, составить схему распо-
ложения инструментов в боковых
суппортах л револьверной головке
Обработать деталь
Дата . _____________________________ Подпись студента
Подпись преподавателя
3—1315
VII. ТОКАРНО-РЕВОЛЬВЕРНЫЙ СТАНОК МОДЕЛИ 1336М
Порядок выполнения лабораторной работы
I. Ознакомиться с назначением, областью применения и прин-
ципом работы станка.
2. Изучить устройство станка и кинематическую схему.
3. Ознакомиться с действием системы упоров.
4. Произвести обработку заданной детали.
5. Заполнить табл. 13.
Общие сведения
Токарно-револьверные станки предназначены для обработки
деталей сложной конфигурации, требующих последовательного
применения разнообразного инструмента. На токарно-револьвер-
ных станках можно обтачивать наружные поверхности, сверлить,
зенкеровать и развертывать отверстия, нарезать резьбу метчика-
ми, плашками, резьбовыми головками и т. д.
Токарно-револьверные станки более производительны по
сравнению с токарно-винторезными. Производительность увели-
чивается за счет применения многопозиционной револьверной
головки и многоинструментальных державок, а также благодаря
наличию системы упоров, которые позволяют автоматизировать
процесс обработки.
Ввиду сравнительно сложной наладки токарно-револьверные
станки рационально применять в серийном производстве.
Револьверные станки классифицируются по типу револьвер-
ной головки и бывают с вертикальной осью вращения и с гори-
зонтальной осью. Токарно-револьверные станки с вертикальной
осью вращения револьверной головки получили большее распро-
странение в промышленности.
Токарно-револьверный станок модели 1336М (рис. 32) с гори-
зонтальной осью вращения револьверной головки предназначен
для обработки мелких деталей сложной конфигурации.
Метод работы
В качестве заготовок на станке 1336М применяются прутки
или штучные заготовки. Обрабатываемый пруток пропускается
через отверстие шпинделя и закрепляется цанговым патроном.
Штучные заготовки закрепляются в кулачковом патроне, на-
вернутом на передний конец шпинделя. Режущие инструменты
закрепляются в державках, установленных в отверстиях револь-
верной головки. В станке отсутствует боковой суппорт, а поэтому
револьверная головка имеет продольную и круговую (попереч-
ную) подачи.
На станке имеются три вида упоров:
упоры, расположенные на барабане револьверной головки,
при помощи которых автоматически выключается продольная
подача револьверной головки;
66
отводной упор, позволяющий вытачивать канавки на задан-
ную глубину;
упоры, закрепленные на боковом барабане, при помощи кото-
рых ограничивается продольное перемещение револьверной го-
ловки при ручной подаче.
Эти упоры используются также при вытачивании канавок на
заданном расстоянии друг от друга.
Кинематическая схема станка 1336М приведена на рис. 33.
Рис. 32. Токарно-револьверный станок модели 1336М:
'/ — направляющая труба, 2— механизм подачи пруткового материала, 3 — перед-
няя бабка с коробкой скоростей, 4, 5 — рукоятки переключения коробки скоро-
стей, 6 — кнопочная станция, 7— суппорт с револьверной головкой, 5 —рукоятка
для изменения направления круговой подачи револьверной головки, 9 —маховичок
ручной подачи револьверной головки, 10 — рукоятка для смены позиции револь-
верной головки, // — звездочка включения механической круговой подачи револь-
верной головки, 12 — штурвал ручного продольного перемещения суппорта, 13 —
станина, 14 — рукоятка включения продольной механической подачи суппорта,
/5 —барабан упоров, /6 — коробка подач, 17 и 18 — рукоятки переключения короб-
ки подач, 19 — штурвал подачи пруткового материала
Главное движение (вращение шпинделя)
Шпиндель получает вращение от электродвигателя мощно-
стью /7 = 3 кет с числом оборотов п=1440 об!мин через клиноре-
менную передачу со шкивами (/1 = 130 и (/2 = 297 мм и коробку
скоростей. Ведомый шкив d% свободно сидит на валу коробки
скоростей и может соединяться с валом при помощи фрикцион-
ной муфты М\. С вала I движение передается на вал II через
зубчатые колеса 34—53. На шлицевом участке вала III сидит
тройной зубчатый блок 43—61—52, имеющий три положения, а
поэтому вал III получает с вала II три числа оборотов через
зубчатые колеса 42—43, 24—61, 33—52. С вала III через зубча-
тые колеса 41—36 и 17—60 шпинделю передается шесть различ-
3* 67
Рис. 33. Кинематическая схема сганка модели 1336М
ных чисел оборотов. Если поменять местами сменные колеса
34—53, то шпинделю можно сообщить еще шесть различных чи-
сел оборотов.
Продольная подача револьверного суппорта
Это движение передается от шпинделя через клиноременную
передачу со шкивами 01=105 и 02=160 мм и далее через два
зубчатых колеса 27—55 на вал VI коробки подач, которая при
помощи двух скользящих блоков сообщает ходовому валу шесть
различных чисел оборотов. Вал VIII коробки подач соединен с
ходовым валом IX при помощи предохранительной муфты Мп.
От ходового вала движение передается через зубчатые колеса
21—45, червячную передачу 1/47 и далее на реечное зубчатое
колесо и рейку, прикрепленную к суппорту, несущему револьвер-
ную головку. При вращении реечного колеса перемещается рей-
ка вместе с суппортом в продольном направлении. Уравнение
кинематической цепи продольной подачи для положения зубча-
тых колес, показанного на схеме, имеет следующий вид:
, 105 27 31 39' 21 1 „ мм
106 55 32 24 45 47 об
Автоматическое выключение продольной подачи револьверно-
го суппорта осуществляется одним из 16 упоров у, закрепленных
на барабане револьверной головки (см. рис. 33). Упор у, нахо-
дящийся в нижнем положении, нажимая на рычаг 1, отводит опо-
ру 2 из-под вала X падающего червяка. Этот вал, лишившись
опоры, опускается, червяк расцепляется с червячным колесом и
подача прекращается.
Круговая (поперечная) подача
Осуществляется медленным вращением револьверной голов-
ки. Движение от шпинделя до ходового вала передается так же,
как и при продольной подаче. От ходового вала движение пере-
дается через цепную передачу 19—19, конический реверсивный
механизм 42—42—42 и далее через червячную передачу 1/96 и
зубчатые колеса 18—144. Колесо 144 жестко прикреплено к ре-
вольверной головке и сообщает ей вращение.
Уравнение кинематической цепи круговой подачи:
, 105 27 31 39 19 42 1 18 п мм
1 • — --------——•— ------2- л- R = s —,
160 55 32 24 19 42 96 144 об
где R— радиус окружности, описываемой вершиной резца.
Включение механической поперечной подачи производится пу-
тем соединения конической фрикционной муфты Mz с конусом
червячного колеса 96.
Предохранительная муфта (рис. 34) служит для предохране-
ния от перегрузки механизмов продольной и поперечной подач.
Внутренняя втулка 1 предохранительной муфты при помощи
штифта 2 соединена с ведущим валом 3. Эта втулка имеет по
окружности четыре гнезда, в которые заскакивают шарики 4 под
69
действием пружин 5. Шарики находятся в отверстиях наружной
втулки 6, жестко закрепленной на ходовом валу 7. Вместе с ва-
лом 3 вращается втулка 1 и через шарики вращает втулку 6, в
Рис. 34. Предохранительная муфта стан
ка модели 1336М
результате чего вращает-
ся и ходовой вал 7. Если
усилие подачи будет боль-
ше допустимой величины,
шарики, сжимая пружи-
ны, выйдут из гнезда
втулки /. В результате
этого внутренняя втулка
будет продолжать вра-
щаться, а наружная втул-
ка 6 и ходовой вал 7 оста-
новятся. Движение пода-
чи прекратится. Давление
пружин регулируется вин-
тами 8.
Техническая характеристика
токарно-револьверного станка модели 1336М
Наибольший диаметр обраба-
тываемого прутка 36 мм
Наибольший диаметр обработ-
ки в патроне............. . . 420 мм
Расстояние от торца шпинделя
до револьверной головкиз
наименьшее............» . . 60 мм
наибольшее...................... 660 мм
Пределы чисел оборотов шпин-
деля ......................... 48—1160 об/мин
Пределы продольных подач . . . 0,06—0,56 мм!об
Пределы круговых (попереч-
ных) подач.................... 0,04—0,39 мм/об
Таблица 13
Токарно-револьверный станок модели 1336М
(форма протокола)
№ и/п
Содержание работы
Выполнение
1
2
3
4
Перечислить органы управления и ос-
новные узлы станка
Составить уравнение кинематической
цепи главного движения по задан-
ному п
Составить уравнение кинематической
цепи подачи по заданному $
Произвести наладку станка и обрабо-
тать деталь
Дата Подпись студента
Подпись преподавателя
70
VIII. КОНСОЛЬНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК
МОДЕЛИ 6М82 И ДЕЛИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с конструкцией и устройством фрезерного
станка.
2. Изучить органы управления и кинематическую ехему
станка.
3. Изучить устройство делитёльной головки.
Рис. 35. Общий вид универсально-фрезерного станка 6М82:
/ — фундаментная плита, 2 —станина, 3—консоль, 4 —стол, 5 — хобот, 6— шпин-
дель, 7 — подвеска, Я — оправка для закрепления фрезы, 9 — электродвигатель
главного движения, 10 — электродвигатель движения подач. // — коробка скоро*
втей» 12 — коробка подач
4. Произвести настройку станка и делительной головки для
нарезания спирали заданного шага.
5. Нарезать спираль.
Общие сведения
Универсально-фрезерный станок модели 6М82
(рис, 35) предназначен для выполнения разнообразных фрезер-
ных работ цилиндрическими, дисковыми, фасонными, торцовыми
и пальцевыми фрезами в условиях единичного и серийного про-
изводства.
71
В серийном производстве, благодаря наличию полуавтомати-
ческих и автоматических циклов, станок может успешно исполь-
зоваться на работах операционного характера в поточных и авто-
матических линиях. Станок обладает повышенной точностью и
жесткостью по сравнению со станком 6Н82.
Обрабатываемая деталь закрепляется на столе, который рас-
положен на консоли станка и может получать продольное, попе-
речное и вертикальное перемещение (последнее осуществляется
вместе с консолью). Стол может быть повернут вокруг своей
вертикальной оси на угол ±45°, что позволяет обрабатывать вин-
товые канавки. Благодаря наличию поворотного стола станок на-
зывается универсальным.
Режущий инструмент — фреза — закрепляется на
оправке, жестко соединенной со шпинделем станка. Другой ко-
нец оправки поддерживается подшипником, закрепленным в под-
веске. Фреза получает непрерывное вращательное движение, на-
зываемое главным или движением резания. Пере-
мещение заготовки называется движением подачи.
На станке можно обрабатывать вертикальные и горизонталь-
ные плоскости, пазы, фасонные поверхности и нарезать зубчатые
колеса. В большинстве случаев заготовка закрепляется на столе
при помощи тисков или специального приспособления. Фрезеро-
вание зубчатых колес, разверток, спирали, контура кулачков и
прочих деталей, требующих периодического или непрерывного
поворота вокруг оси, производится на данном станке с примене-
нием делительной головки или накладного круглого стола.
• На станке можно производить встречное и попутное фрезеро-
вание благодаря наличию механизма выборки люфта в винтовой
паре продольной подачи стола. Зазор между резьбой ходового
винта и гайки выбирают подтягиванием дополнительной гайки,
благодаря чему создается небольшой натяг в винтовой паре. Но
при этом ходовой винт должен вращаться без большого усилия.
Благодаря повышенной жесткости станка, значительной мощ-
ности и высоких чисел оборотов шпинделя, на станке можно вес-
ти скоростное фрезерование.
Кинематическая схема станка приведена на рис. 36.
Ш пиндель
Получает вращение от электродвигателя (jV=7,5 кет, п=
= 1460 об/мин) через зубчатые колеса, установленные на 5 валах
коробки скоростей. Вал / передает вращение валу // через жест-
ко закрепленные зубчатые колеса 27—53. От вала // на вал III
вращение может быть передано через одну из трех пар зубчатых
колес: 16—38, 22—32 или 19—35. При этом трехступенчатый блок
16—22—19, установленный на шлицевом участке вала II, может
перемещаться в осевом направлении и занимать одно из трех
фиксированных положений.
Вал IV получает вращение от вала III также через одну из
трех пар зубчатых колес: 27—37, 18—46 или 38—26. С вала IV
72
Рис. 36. Кинематическая схема универсально-фрезерного станка 6М82
вращение передается валу V (шпинделю) через колеса 82—38
или 19—69. Трехступенчатый блок 37—46—26 и двухступенчатый
блок 82—19 могут перемещаться в осевом направлении. Коробка
скоростей позволяет сообщить шпинделю 18 различных чисел
оборотов в пределах от 31,5 до 1600 об/мин.
Переключение чисел оборотов шпинделя производится при по-
мощи селективного механизма. Принцип работы селективного
механизма коробки скоростей аналогичный работе селективного
механизма коробки подач, который’описан ниже.
Уравнение кинематической цепи для максимального числа
оборотов шпинделя в минуту имеет вид:
_ 27 22 38 82
Mniax — 1460* — • — --------
53 32 26 38
1600 об/мин.
Механизм для осуществления подачи стола
Смонтирован в полости консоли стола. Отдельный электро-
двигатель этого механизма (7V = 2,2 кет, п=1430 об/мин) пере-
дает вращение валу VI через зубчатые колеса 26—50 и 26—57.
На шлицевом участке вала VI установлен трехступенчатый
блок цилиндрических зубчатых колес, который за счет осевого
перемещения можно поставить в три фиксированных положения.
При этом на вал VII вращение будет передаваться через колеса
36—18 или 27—27 или 18—36.
На валу VII жестко закреплены блоки зубчатых колес 21—27
и 36—24 и колесо 18, а блок 45—18 посажен свободно. Вращение
с вала VII передается валу VIII через зубчатые колеса 18—40,
21—37 или 24—34. Для осуществления этих трех передаточных
отношений трехступенчатый блок 34—40—37, посаженный на
шлицевом участке вала VIII, осевым смещением устанавливается
в одно из трех положений. Кроме этого блока, на валу VIII же-
стко посажено колесо 13 и свободно установлено колесо 40, кото-
рое можно соединять с валом VIII при помощи кулачковой муф-
ты Ml (правое положение) или вводить в зацепление с зубчатым
колесом 18 блока 45—18, сидящего свободно на валу VII (левое
положение). Зубчатое колесо40вала VIII в правом и левом поло-
жениях остается в постоянном зацеплении с широким колесом 40,
свободно сидящем на валу IX. Следовательно, с вала VIII на
вал IX можно передать вращение двумя путями: через колеса
40—40 (при включенной муфте AlJ или через перебор, т. е. че-
рез колеса 13—45 и 18—40—40 (при выключенной кулачковой
муфте All).
Таким образом при неизменном числе оборотов электродвига-
теля зубчатое колесо 40 вала IX за счет коробки подач mol гт по-
лучить 18 различных чисел оборотов.
Для передачи крутящего момента от колеса 40 на вал IX
включается кулачковая муфта М2 (рис. 37). В ступице этого ко-
леса смонтирована шариковая муфта, предохраняющая меха-
низм подач от перегрузок при рабочих ходах. От вала IX вра-
74
щение может передаваться на ходовые винты продольной, попе-
речной и вертикальной подач.
При продольной рабочей подаче стола вращение с вала IX на
винт продольного перемещения стола передается через цилинд-
рические колеса 28—35 и 18—33—37 и далее через конические
колеса 18—16 и 18—18 на муфту М5 и винт продольного хода
стола. По этой цепи можно получить 18 различных продольных
подач с пределами 25—1250 mmImuh.
Рис. 37. Муфты коробки подач универсально-фрезерного
станка 6М82:
1 — кулачковая муфта, 2 — предохранительная шариковая муфта,
3 — рабочая подача, 4 — ускоренный ход, 5 — фрикционная муф-
та, IX — вал
При поперечной рабочей подаче стола вращение с вала IX
на винт перемещения поперечных салазок передается через ци-
линдрические колеса 28—35, 18—33—37—33. При включенной
кулачковой муфте вращение будет передаваться ходовому винту
поперечной подачи. В поперечном направлении стол получает 18
различных подач от 25 до 1250 мм/мин. При вертикальном пере-
мещении консоли по направляющим станины движение с вала IX
на винт вертикальной подачи передается через цилиндрические
колеса 28—35, 18—33, 22—33 и конические колеса 23—46 и на
ходовой винт вертикальной подачи. При этом кулачковая муфта
М3 должна быть включена. Вертикальная подача изменяется в
пределах от 8,3 до 416,6 mmImuh.
Уравнение кинематической цепи продольной подачи для ми-
нимального значения будет иметь вид:
26 26 18 18 13 18
«МИН.ПРОД- 1430----. —• — • — X
40 28 18 33 18 18
4035 ’ЗЗ 37 "16 "18
6 = 25 мм]мин.
Для осуществления быстрых установочных пере-
мещений стола в продольном, поперечном и вертикальном на-
4* 75
правлениях включается электромагнитная многодисковая фрик-
ционная муфта М6 вала IX (см. рис. 36 и 37). При этом кулачко-
вая муфта М2 рабочего хода автоматически выключается. Дви-
Рис. 38. Селективный механизм
переключения подач станка 6М82
Рис. 39. Схема работы селективно-
го механизма переключения подач
станка 6М82
кение от электродвигателя на
вал IX передается по укорочен-
ной кинематической цепи через
зубчатые колеса 26—50—67—
33. Колесо 33 при помощи муф-
ты Mq жестко связывается с
валом IX и далее вращение к
винтам продольного, попереч-
ного или вертикального пере-
мещения передается ранее рас-
смотренными путями.
Реверсирование рабочих и
установочных движений стола
осуществляется реверсирова-
нием электродвигателя по-
.дачи.
Для установки требуемой
величины подачи на станке
6М82 применен селектив-
ный м е х а н и з mz (рис. 38).
Он состоит из рукоятки /, за-
крепленной на одном валу с
дисками 3 и 4. На этом же ва-
лу размещен и лимб 2. В дис-
ках имеются отверстия, в кото-
рые могут входить цилиндриче-
ские концы реек. Комбинация
76
отверстий в дисках такова, что в одном положении диска 4 про-
тив конца рейки нет отверстия, в другом положении имеется от-
верстие в диске 4, но нет в диске с? и в третьем положении против
конца рейки имеются отверстия в дисках 4 и 3. В зависимости от
положения отверстий рейки занимают различные положения, как
это наглядно видно на рис. 39. Рейки 5, 6 и 7 соединены через
зубчатые колеса соответственно с рейками 8, 9 и 10. На послед-
них закреплены вилки, связанные с подвижными блоками зуб-
чатых колес.
Для установления требуемой величины подачи рукоятки 1
перемещают вправо (на себя). При этом переместятся вправо и
диски, сойдя с цилиндрических концов реек. Затем поворачивают
рукоятку (и диски) вправо или влево до совпадения требуемой
величины подачи (указанной на лимбе) со стрелкой-указателем,
нанесенной на корпусе коробки подач. После установки требуе-
мой величины подачи рукоятку перемещают влево (от себя).
При этом и диски переместятся влево. В зависимости от поло-
жения отверстий в диаках рейки 8, 9 и 10 переместятся на раз-
личные величины. Посредством вилок 11, 12 и 13 переместятся
на соответствующую величину и подвижные блоки, вводя в за-
цепление зубчатые колеса, необходимые для обеспечения уста-
новленной подачи.
Как следует из сказанного, в данном механизме установка и
переключение подач осуществляются одной рукояткой.
Селективный механизм коробки скоростей отличается от рас-
смотренного тем, что в нем установка требуемой скорости осу-
ществляется одной рукояткой (кнопкой), а переключение скоро-
сти — другой рукояткой.
Делительная головка
Является одним из основных приспособлений фрезерного
станка, она применяется для деления заготовки на требуемое
число частей, а также для сообщения вращательного движения
заготовке при нарезании винтовых канавок. При помощи дели-
тельной головки можно выполнять следующие фрезерные рабо-
ты: фрезерование канавок различной формы при изготовлении
фрез, сверл, разверток, зенкеров и др.; нарезание зубчатых ко-
лес; фрезерование граней; прорезание пазов, шлицев и др.
Внешний вид универсальной делительной головки Горьков-
ского завода фрезерных станков представлен на рис. 40. Разре-
зы делительной головки приведены на рис. 41. На рассматривае-
мой делительной головке можно производить непосредственное,
простое и сложное деление.
Непосредственный метод деления
При непосредственном делении однозаходный червяк выводят
из зацепления с червячным зубчатым колесом 40 поворотом ва-
лика 12, после чего шпиндель поворачивают рукой за диск 8 (см.
рис. 41). Отсчет поворота производят при помощи отверстий, про-
сверленных на тыловой стороне диска 8.
77
Деление возможно, если число отверстий на диске делится
без остатка на знаменатель дроби, показывающий величину за-
данного поворота шпинделя. Так, например, при числе отверстий
на диске, равном 24, можно повернуть шпиндель на 7г, 7з, 74,
7б, 7в, 712. Фиксацию шпинделя после поворота на заданный
угол производят штифтом 9, входящим в отверстия диска 8.
Рис. 40. Универсальная делительная головка
ГЗФС:
1 — корпус, 2 — поворотная часть, 3 — шпиндель, 4 — ру-
коятка, 5 — делительный диск (лямб), 6 — валик, 7 — диск
непосредственного деления, 8, 9 — штифты, 10 — поводок,
11 — задняя бабка делительной головки
Простой метод деления
При простом методе деления шпиндель>и заготовку, соединен-
ную с ним, поворачивают на заданный угол вращением рукоят-
ки 4 (см. рис. 41). Одному обороту рукоятки соответствует поворот
шпинделя равный 740 оборота, так как червяк однозаходный, а
червячное зубчатое колесо имеет 40 зубьев. Отсчет угла поворо-
та рукоятки производится по делительному диску, на торце кото-
рого, на концентрических окружностях, просверлены отверстия с
равным расстоянием между центрами. Число отверстий на 22
различных окружностях делительного диска изменяется от 24
до 66. Делительный диск при простом делении скрепляется с кор-
пусом делительной головки и остается неподвижным. Если, на-
пример, требуется нарезать на заготовке г зубьев, тогда для
(1 \
_ ) рукоятку 4 надо повернуть
Z /
относительно неподвижного делительного диска на 40/z проме-
жутков между отверстиями на выбранной концентрической
окружности.
Сложный метод деления
К этому методу деления прибегают в том случае, когда
нельзя произвести деление простым методом, т. е. нельзя при не-
подвижном делительном диске произвести отсчет нужного угла
поворота рукоятки относительно диска.
78
При сложном делении (рис. 42, а) шпиндель головки кинема-
тически связывается с делительным диском 6 (см. рис. 41) через
сменные зубчатые колеса: a, b, с, d, конические и цилиндриче-
Рис. 41. Разрезы универсальной делительной головки ГЗФС:
1 — корпус, 2 — поворотная часть, 3 — шпиндель, 4 — рукоятка, 5 —
зубчатое колесо, 6 — делительный диск, 7 — валик, 8 — диск непо-
средственного деления, 9 — штифт, 10 — обойма, 11 — штифт, 12 •—
валик, 13 — опора
ские колеса с передаточным отношением 1=1. В этом случае вра-
щение рукоятки 4 будет вызывать не только вращение шпинделя
Делительной головкой, но и одновременное вращение делитель-
ного диска.
79
Требуемую величину поворота рукоятки в этом случае можем
получить, как алгебраическую сумму двух поворотов: поворота
рукоятки относительно делительного диска и поворота самого де-
лительного диска, т. е.
40 40 1
— = — ±-—
Z Zq z
где 40/г — требуемая величина поворота рукоятки, соответствую-
щая повороту шпинделя на 1/г; 4О/го — отсчитываемая величина
поворота рукоятки относительно делительного диска (величиной
z0 задаемся); . f—поворот самого делительного диска; i — пе-
Рис. 42. Схемы настройки делительной
головки:
а — на сложное деление, б — для нарезания
винтовых канавок
рукоятки. Для этого необходимо в
редаточное отношение смен-
ных зубчатых колес, связы-
вающих шпиндель головки
с делительным диском.
Число zq выбирается про-
извольно, близкое к задан-
ному z (оно может быть
больше или меньше z), но
чтобы делилось способом
простого деления.
Из выражения 22 следу-
ет, что:
i = ±—(z0 —z).
2о
Передаточное отношение
i. сменных зубчатых колес
может быть положительным
(при z0 больше z) или отри-
цательным (при Zo меньше
г). При положительном зна-
чении i делительный лимб
должен поворачиваться в
ту же сторону, что и руко-
ятка. При отрицательном
значении i направление вра-
щения диска делительного
лимба должно быть проти-
воположным по отношению
к направлению вращения
гитаре сменных колес уста-
новить паразитное колесо.
После выбора Zo и определения передаточного отношения
сменных зубчатых колес следует подобрать числа зубьев смен-
ных зубчатых колес a, b, с, d и проверить на сцепляемость.
80
Настройка делительной головки на фрезерова-
ние винтовых канавок
При фрезеровании винтовых канавок на поверхности загото-
вок последнюю устанавливают в центрах делительной головки и
ее задней бабки и скрепляют со шпинделем делительной головки
(рис. 43).
Делительную головку и ее заднюю бабку устанавливают на
столе универсально-фрезерного станка. При этом стол должен
быть повернут на угол со0 наклона линии винтовой нарезаемой
канавки. Если обозначить шаг нарезаемой винтовой канавки че-
рез ?мм > а шаг винта продольного хода стола tMM и исходить из
того, что одному обороту заготовки должно соответствовать пе-
Рис. 43. Фрезерование спиральной канавки на
универсально-фрезерном станке
ремещение стола станка, равное Л то уравнение баланса кине-
матической цепи, связывающей шпиндель делительной головки
с винтом продольного хода стола, будет:
из которого получим:
af с' 1
а' с' 40-1
(23)
(24)
Т
7
При определении чисел зубьев сменных зубчатых колес а', Ь',
d' необходимо проверить их на сцепляемость, т. е.
a'+ b'>cz+15; с' + d' > b' + 15. (25)
При фрезеровании винтовых канавок (рис. 42, б) стопор де-
лительного диска 6 (см. рис. 41) должен быть освобожден, а
Штифт 11 вставлен в одно из отверстий делительного диска 6.
81
Техническая характеристика универсально-фрезерного станка
модели 6М82
Рабочая поверхность стола . . . < . 1250X320 м
Мощность электропривода главного
движения........................... 7 кет
Число ступеней чисел оборотов шпин-
деля .............................. 18 (в пределах от 31,5
до 1600 обIмин)
Число ступеней подач............... 18
(в пределах: продольные и
поперечные — от 25 до
1250 mmImuh, вертикаль-
ные — от 8,3 до
400 mmImuh)
Таблица 14
Универсально-фрезерный станок модели 6М82 и делительная головка
(форма протокола)
№ п/п
Содержание работы
Выполнение
1
2
3
4
5
Перечислить основные узлы и органы
управления станком
Составить уравнение баланса кине-
матической цепи главного движения
по заданному п об/мин
Составить уравнение баланса кинема-
тической цепи подачи изделия по
заданной величине подачи s mmImuh
Составить уравнение баланса кинема-
тической цепи настройки на слож-
ное деление и подобрать сменные
зубчатые колеса a, b, с, d
Составить уравнение баланса кинема-
тической цепи настройки головки
для нарезания спирали шага Т мм,
диаметр заготовки D мм, подобрать
сменные зубчатые колеса а', Ь',
с', d'
Дата Подпись студента
Подпись преподавателя
IX. ВЕРТИКАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК
МОДЕЛИ 6Н13ГЭ-2 С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ*
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с общими сведениями о станках с програм-
мным управлением.
2. Изучить принцип работы, кинематическую схему и устрой-
ство станка.
3. Изучить систему программного управления станком.
4. Составить программу обработки детали.
5. Нанести программу обработки на перфорированную ленту.
6. Ознакомиться с порядком нанесения программы на маг-
нитную ленту.
7. Установить магнитную ленту в лентопротяжный механизм.
8. Обработать деталь, согласно составленной программе.
Общие сведения
Одним из направлений решения задач автоматизации произ-
водственных процессов является программное управление метал-
лорежущими станками.
Для осуществления автоматической обработки деталей на ме-
таллорежущем станке должен быть выполнен заранее установ-
ленный комплекс перемещений рабочих органов станка, следую-
щих одно за другим по определенному закону (программе).
В этом смысле каждый металлорежущий станок, работающий по
автоматическому или полуавтоматическому циклу, может рас-
сматриваться как станок с программным управлением.
В настоящее время к станкам с программным управлением
обычно относят те станки, у которых программоносителями яв-
ляются перфокарты, перфоленты, магнитные ленты, фотопленки
с условно записанной на них программой.
Программное управление позволяет автоматизировать про-
цесс обработки, быстро производить переналадку станков и ав-
томатизировать процесс подготовки производства. Это делает
экономически выгодным применение программного управления в
мелкосерийном и серийном производствах, а также при обработ-
ке крупногабаритных деталей и деталей со сложными криволи-
нейными поверхностями, встречающихся в авиации, ракетострое-
нии и т. д. Появляется также возможность централизованной
подготовки программ, облегчается их транспортабельность и
удобство хранения, достигается высокая степень точности и иден-
тичности обрабатываемых деталей. К станкам с программным
управлением предъявляются высокие требования в отношении
жесткости и точности.
* В написании данной работы принимал участие инж. Устинов И. Д.
83
Рис. 44. Внешний вид станка 6Н13ГЭ-2 с пультом
управления:
1 ~ станина, 2 — консоль, 3 — поперечные салазки, 4 —
стол, 5 — шпиндель, 6 — пульт управления
Рис. 45. Кинематическая схема станка 6Н13ГЭ-2
Назначение, принцип работы и устройство
станка модели 6Н13ГЭ-2
Вертикально-фрезерный станок с программным управлением
модели 6Н13ГЭ-2 (рис. 44) предназначен для трехкоординатной
обработки деталей сложной формы. Обрабатываемая деталь зак-
репляется на столе, который может перемещаться в продольном
и в поперечном направлениях. Режущий инструмент закрепляет-
ся в шпинделе, который вместе с пинолью имеет вертикальное
перемещение.
Рис. 46. Схема управления станком 6Н13ГЭ-2:
1 — блок магнитных головок считывания, 2 — усилитель
считывания, 3 — узел распределения импульсов, 4 — ша-
говый двигатель, 5 — следящий золотник, 6 — гидродви-
гатель, 7 — шариковый винт продольной подачи
Станок снабжен тремя шаговыми электродвигателями Mi, М2
и М3 (рис. 45), которые через гидроусилители 1\, Г2 и Г3 и шари-
ковые винтовые передачи осуществляют перемещение рабочих
органов.
Ротор шагового двигателя вращается импульсно (прерывис-
то). Каждому повороту ротора на 1,5° соответствует перемещение
стола или шпинделя на 25 микрон.
Шпиндель получает вращение от главного электродвигателя
через ременную передачу и коробку скоростей, которая обеспе-
чивает 18 различных чисел оборотов шпинделя в минуту. Рабо-
чие органы станка могут получать наладочные движения. Уп-
равление станком осуществляется системой программного уп-
равления.
Система программного управления
Система программного управления включает в себя узел про-
граммы, узел управления и узел исполнительных механизмов.
На рис. 46 представлена принципиальная схема управления
станком.
Узел программного управления размещен в специальном шка-
фу, который соединен со станком шлангом с проводами. Он сос-
тоит из лентопротяжного механизма (рис. 47), магнитной ленты
и считывающего устройства в виде блока из трех магнитных го-
ловок, каждая из которых производит считывание сигналов по
соответствующей координате.
Перед обработкой детали в лентопротяжный механизм
(рис. 48, а) вставляется магнитная лента с нанесенной програм-
мой. Программа наносится при помощи интерполятора и магнит-
ных головок.
85
Перемещение ленты в лентопротяжном механизме осущест-
вляется с помощью трех электродвигателей.
Левый двигатель приводит в движение кассету информации,
а правый двигатель вращает приемную кассету (см. рис. 47).
Медленное перемещение ленты от кассеты информации к при-
емной кассете производится роликом, который приводится во
вращение ведущим электродвигателем. При этом левый двига-
тель притормаживает ленту и обеспечивает необходимое ее на-
тяжение. При обратной пере-
мотке ленты левый двигатель
включается на высокую ско-
рость, а правый двигатель при-
тормаживает ленту. Ведущий
двигатель при этом выключа-
ется. Для того чтобы во время
перемотки сигналы, записан-
ные на ленте, не воздействова-
ли на блок магнитных головок,
она перебрасывается за стой-
ку для перемотки.
Рис. 47. Лентопротяжный механизм:
1 — кассета информации (левого двигате-
ля), 2 — направляющий ролик, 3 — стойка
для перемотки, 4 — блок магнитных голо-
вок считывания, 5 — ролик ведущего дви-
гателя, 6 — прижимной ролик, 7 — прием-
ная кассета (правого двигателя)
Рис. 48. Магнитная лента:
а — схема записи: 1 — интерполятор,
2 —- блок магнитных головок, 3 — маг-
нитная лента, 4— вход сигналов; б —
воспроизведение программы: 1 — обмот-
ка, 2 — сердечник, 3— магнитная лен-
та, s — зазор
Считывание программы с магнитной ленты производится сле-
дующим образом: при перемещении ленты (рис. 48, б) относи-
тельно зазора блока магнитных головок переменный магнитный
поток будет индуктировать в обмотке электродвижущую силу.
Электрические сигналы, снимаемые с блока магнитных головок,
поступают в узлы управления соответствующих координат. Ос-
новными органами узла управления являются усилитель считы-
вания и распределитель импульсов (см. рис. 46). В усилителе
считывания электрические импульсы усиливаются, затем через
распределитель импульсов поступают в шаговый электродвига-
тель.
86
Шаговый электродвигатель
Состоит из статора и ротора и имеет вдоль оси три секции
(рис. 49, а). Статор по внешнему виду имеет форму зубчатого
колеса внутреннего зацепления. В каждой секции на зубьях —
магнитах статора имеется своя обмотка, которая подключена к
узлу распределения импульсов.
Ротор имеет форму трех зубчатых колес наружного зацепле-
ния, закрепленных на валу. Зубья одной секции смещены по ок-
Рис. 49. Шаговый электродвигатель
ружности относительно зубьев другой секции на 1/3 шага. Поэто-
му, если в первой секции зубья ротора расположены против
зубьев статора (рис. 49, б), то во второй секции зубья ротора
смещены по окружности относительно зубьев статора на 1/3 ша-
га, а в третьей секции — на 2/3 шага. Последовательная подача
импульсов из узла распределения на обмотки электромагнитов
соответствующих секций вызывает прерывистое (шаговое) вра-
щение ротора в том или в другом направлении. На рис. 49, б
можно видеть, что если импульс тока поступает в первую секцию,
ротор будет неподвижен, так как в этой секции он установлен в
положении минимального магнитного сопротивления (зубья ро-
тора находятся против зубьев статора); если напряжение посту-
пит во вторую секцию, то ротор должен будет повернуться против
87
часовой стрелки на 1/3 шага и зубья ротора встанут против
зубьев статора, т. е. установятся в положение наименьшего маг-
нитного сопротивления. Переключение напряжения с первой об-
мотки на вторую, со второй на третью, с третьей снова на первую
вызывает поворот ротора против часовой стрелки.
Относоса Если напряжение бу-
дет поступать в электро-
двигатель в другой после-
довательности, начиная с
третьей секции, затем во
вторую и т. д., то ротор
будет вращаться по часо-
вой стрелке.
Для систем програм-
много управления станков
применяют шаговые дви-
гатели небольших разме-
ров и малой мощности.
Они используются для пе-
ремещения золотника гид-
роусилителя крутящих мо-
ментов.
Рассмотрим принципи-
альную схему работы гид-
роусилителя (рис. 50).
Г идроусилитель состоит
из управляющего золот-
ника 4 с втулкой 5 и ро-
торно-поршневого гидро-
двигателя 6. Золотник,
имеющий четыре про-
дольных канавки и четы-
ре пояска, соединен с ва-
лом ротора шагового дви-
гателя, а втулка скрепле-
на с валом гидродвигате-
ля. Противоположный ко-
с ходовым винтом. Когда
•Рис. 50. Схема гидроусилителя
нец вала гидродвигателя соединен
золотник находится в нейтральном положении, два входных
отверстия А и два выходных отверстия Б закрыты. При повороте
золотника вместе с ротором шагового двигателя на 1,5° откроют-
ся входные и выходные отверстия. Масло, нагнетаемое насосом,
будет подаваться по трубам /, пройдет в проходные отверстия А
и далее через два отверстия В по трубам 2 попадет в гидродви-
гатель. При этом масло из двигателя будет проходить через тру-
бопровод 3, каналы Г и Б и на слив. В результате вал гидродви-
гателя вместе с ходовым винтом и втулкой повернется на 1,5 и
втулка опять перекроет входные отверстия А и выходные отвер-
стия Б.
88
В станке для передачи движения рабочим органам примене-
ны шариковые винтовые пары (рис. 51), ходовой винт 1 связан
с гайкой 2 посредством шариков, заполняющих ее винтовую ка-
навку 3, Винт при вращении оказывает давление наклонной
(винтовой) поверхностью на шарики, которые в свою очередь
передают усилие на гайку, заставляя ее перемещаться вдоль оси.
Шарики в конце винтовой канавки гайки набегают на специаль-
ный отражатель и направляются в обводной канал 4, затем снова
попадают в винтовую канавку гайки. Шариковые винтовые па-
ры имеют высокий коэффициент полезного действия и обеспечи-
вают перемещение рабочих органов с высокой точностью.
Рис. 51. Шариковая винтовая передача
Составление программы обработки
Исходным документом для составления программы является
рабочий чертеж обрабатываемой детали (рис. 52). Для расчета
программы необходимо выбрать систему координат., В нашем
примере принята прямоугольная система координат с началом в
центре дуги окружности (рис. 53). Весь расчет ведется в импуль-
сах. С этой целью линейные величины умножаем на постоянный
коэффициент К = где %— число импульсов при перемещении
рабочих органов станка на 1 мм, h — величина перемещения ра-
бочего органа станка в микронах за 1 импульс. При h = 0,025 мм,
/С=40.
* При контурном фрезеровании программируется перемещение
центра фрезы относительно обрабатываемой детали. Траектория
Движения центра фрезы представляет собой эквидистанту (гео-
метрическое место точек, расположенных на одинаковом расстоя-
нии по нормали от соответствующих точек профиля детали). Для
фрезы с диаметром Z) = 20 мм все точки эквидистанты отстоят
D
от соответствующих точек детали на расстоянии —= 10 мм. Эк-
видистанту разбиваем на технологические участки в соответствии
с геометрической формой профиля детали, величиной подачи на
Данном участке и направлением движения, затем находим коор-
5—1315 89
динаты опорных точек 0,1; 2,3 и т. д.). Направления перемещении
по осям х и у, указанные стрелками (см. рис. 53), принимаем за
положительные, противоположные — за отрицательные.
Перед обработкой детали фреза устанавливается в исходное
положение (в так называемую точку 0). Эта опорная точка
должна находиться на определенном расстоянии I от точки 1
(начала обработки детали), которое выбирается с учетом радиу-
са фрезы, припуска на обработку детали и зазора между фрезой
|У
830(1200)
18
10 20
$00Ц800)л
17
О
22
У О КО 0 [
60(2Ш)
Рис, 52. Конгур-
обрабатывае-
мой детали
^Деталь
/ Принт на
'оораОртму
Экбидистингпа,
2/
Рис. 53. Расчетная схема
и деталью, необходимого для удобства установки детали в при-
способление. Исходя из этих соображений принимаем для наше-
го случая координаты точки 0 (/ = 20 мм):
( xQ = — 1200 имп,
( yQ = — 4400 имп.
Затем находим координаты точек 1 и 2, расположенных на
прямолинейном участке профиля:
Г Xi = — 1200,
1 yi = — 3600;
(х2 = - 1200,
^2 = 0.
90
После этого производится программирование дуги окружно-
сти. Поскольку линейный кодовый преобразователь (интерполя-
тор) обеспечивает запись на магнитную ленту информации о пе-
ремещении инструмента только по прямолинейным отрезкам, то
программирование дуги окружности заменяем программировани-
ем правильно вписанного многоугольника, аппроксимирующего
эту дугу окружности. При этом каждая сторона такого много-
90
угольника является хордой, центральный угол которой ф° =— ’
где п — число сторон многоугольника. Угол <р°, от которого за-
висит точность обработки, принимаем равным 6°. Следовательно,
на дуге окружности получится 15 отрезков. Находим координаты
опорных точек, расположенных на окружности, по формулам:
Xi = ± R cos ф°,
У г = ± R sin ф°,
где R — радиус окружности, в мм; <р° — угол между радиусом,
проходящим через данную опорную точку и осью х.
(хз = — Roos 6° = — 1200-0,994 = - 1193
14/3 = Rsin6° = 1200-0,104= 125;
J х4 = — R cos 12° = — 1200-0,978 = — 1174,
I yt = R sin 12° = 1200-0,208 = 250;
fxs = — R cos 18° = - 1200-0,951 = - 1141,
Уз — R sin 18°= 1200-0,309 = 371;
f x6 = - R cos 24° = — 1200-0,914 = - 1096,
I y6 = R Sin 24° = 1200 • 0,407 = 488;
f X1 = - R 30° = - 1200-0,866 = - 1039,
I y, = R sin 30°= 1200-0,5 = 600;
Jx8 = —R cos 36° = — 1200-0,809 = —971,
I i/8 = R sin 36° = 1200-0,588 = 706;
f x9 = — R cos 42° = — 1200-0,74 = — 890,
' 14/9 = R sin 42°= 1200-0,67 = 804;
f x10 = — R cos 48° = — 804, ( xu = — 706,
l ую = R sin 48° = 890; L/ц = 971;
( Xi2 = — 600, / %i3 = — 488,
4/12 = 1039; "I z/13 = 1096;
fxu = —371, (xi5 = — 250,
'4/14=1141; l4/15=1174;
91
( Xie = — 125, f Хи = О,
I г/16 = И74; Ъп= 1200.
Находим координаты остальных опорных точек на прямоли-
нейных участках
ТОЧКИ' 1\
действия
/ х18 = 400, Г %19 = 400,
1^18 = 1200; X г/19 = 400;
fx20 = 1200, fx2i= 1200,
//20 = 400; V У21 — — 3600.
Координаты точки 22 соответствуют координатам
координаты точки 23 — точке ноль.
Разбиваем профиль детали на кадры. Кадр — это совокуп-
ность числовых данных, определяющих программу
станка на участке обрабатываемого профиля между двумя опор-
ными точками. В каждом кадре указывается величина переме-
щений по всем координатам, направления перемещений и время
выполнения команды.
Первым кадром программы будет перемещение фрезы из точ-
ки 0 в точку 1 на 800 имп по оси у в положительном направлении.
При подаче s = 150 mmImuh частота импульсов
£ 150-£ 150-40 _
f = —gQ- = —эд— = 100 имп/сек.
Время выполнения команды:
I 800 „
F = ioo=8OTt-
Второй кадр — перемещение фрезы из точки 1 в точку 2 по
оси у в положительном направлении на 3600 имп.
3600
/г =-----= 36 сек.
100
Третий кадр — перемещение фрезы из точки 2 в точку 3. Об-
работка наклонных поверхностей производится за счет одновре-
менного перемещения фрезы по оси х и по оси у. При этом фреза
переместится по оси х на Дх:
Дх = х3 — х2 = — 1193 — (— 1200) = 7 имп,
По оси у на Лу:
\у — уз — у2 = 125 — 0 = 125 имп.
Суммарное перемещение:
/1 =
/ = УДх2 + Д^; 1= 126;
92
126
h = Too =126
Четвертый кадр — перемещение фрезы из точки 3 в точку 4
по оси х на 19 имп [—1174—(—1193)1; по оси у на 125 имп
(250—125);
t = 1,26 сек.
Аналогично производятся расчеты для всех остальных кадров и полученные результаты заносятся в табл. 15.
Таблица 15
Станок модели 6Н13ГЭ-2 Инструмент- -фреза; Z)=20 мм Подача 5—150/л<пк
№ п/п Ах *У Дг
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 t сек Код времени
1 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 53, 54, 312
2 0 0 0 0 3 6 0 0 0 0 0 36 52, 312
3 0 0 0 7 0 1 2 5 0 0 0 1,26 51, 412
4 0 0 1 9 0 1 2 5 0 0 0 1,28 51, 412
23 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 53, 54, 312
* В нашем примере в таблицу занесены результаты расчета пер-
вых четырех и последнего — 23-го кадра. Для более удобного пе-
ренесения числовой информации на перфорированную карту раз-
личные по знаку перемещения заносятся в программную карту
разным цветом (в нашем примере отрицательные напечатаны
жирным шрифтом.)
Нанесение программы на программоноситель
Существует несколько способов записи программы. Наиболее
простой способ состоит в том, что на перфоленте фиксируется по-
следовательно каждое единичное перемещение рабочего органа
станка пробивкой отверстий. Этот способ носит название «уни-
тарное кодирование». Однако этот способ требует большой длины
перфоленты и в настоящее время не применяется.
На практике получило широкое распространение для записи
программы на перфоленте двоично-десятичное кодирование. За-
пись .производится с помощью перфоратора, телеграфного аппа-
рата или других устройств. В данной работе запись программы
на перфоленте в десятично-двоичном коде по системе 5—1—2—1
производится с помощью специального шаблона, который состо-
ит из двух разъемных планок 1 и 2 (рис. 54). Планки имеют от-
верстия для записи на ленту одного кадра. По горизонтали от-
считываются разряды по десятичной системе, а по вертикали —
цифры 5—1—2—1 в двоичном коде.
Примеры записи в двоично-десятичном коде приведены на
рис. 55. Система отверстий предусматривает нанесение програм-
93
Рис. 55. Примеры записи чисел в двоично-десятичном
коде
дх ду л2
'5 П ГЭ Г' 9 Ю II 412
1Ь1СЯчц сотни десятки соиницы
Рис. 56. Схема кадра
мы для перемещения рабочих органов по трем координатам,
времени выполнения команды и реверсирования. Пробивка от-
верстий производится вручную с помощью пробойника 3 (см.
рис. 54). После нанесения на перфоленту одного кадра послед-
няя перемещается на 12 перфорационных отверстий, после чего
наносится второй кадр и т. д.
Схема кадра приведена на рис. 56 (в качестве примера на
нем показан 4-й кадр). В кадре имеется двенадцать колонок
(14-12) и пять рядов (I4-V). В точках пересечения линий рядов
и колонок пробиваются отверстия согласно программе.
Приращения по координатам пробиваются на четырех рядах
(I—IV) и на соответствующих колонках: по оси х — с первой по
четвертую, по оси у — с пятой по восьмую и по оси z — c девятой
по одиннадцатую.
Реверсирование перемещений по кадрам пробивается в пятом
ряду (V), например, позиция +х соответствует перемещению по
оси х в положительном направлении, —х — отрицательном на-
правлении. Аналогично и для перемещений по осям у и z.
Время выполнения команды кодируется на пяти позициях по-
следнего ряда (V), обозначенных числами 5/, 52, 53, 54, 55 (где
первая цифра означает номер ряда, а вторая — номер колонки)
и на четырех позициях 12-й колонки (112, 212, 312, 412). Напри-
мер, расчетное время—1,26 сек. По табл. 16* находим ближай-
шее по значению время—1,33 сек, которому соответствует код
51, 412. Следовательно, для записи /=1,33 сек на перфоленту не-
обходимо пробить два отверстия на позициях 51 и 412.
Программа обработки, записанная в виде закодированных чи-
сел на перфоленте, непосредственно не может быть воспринята
системой управления станка. Поэтому в процесс программиро-
вания входит преобразование числовой кодовой информации в
форму, воспринимаемую системой управления станка.
Это преобразование осуществляется при помощи специаль-
ных электронных устройств — интерполяторов, назначением ко-
торых является считывание числовой кодовой информации с пер-
фокарт или с перфоленты, преобразование ее в унитарный код и
выдачу в виде дискретных командных импульсов, количество ко-
торых равно числу импульсов приращения координат для каж-
дой опорной точки, а частота соответствует требуемой скорости
перемещения инструмента. Командные импульсы, вырабатывае-
мые интерполятором, записываются на магнитную ленту, которая
затем поступает в лентопротяжный механизм узла программы
для управления станком.
* В табл. 16 приведены значения времени кадра в сек, которое может в
действительности воспроизвести интерполятор, коды, соответствующие этим
значениям времени, а также максимально допустимые числа импульсов для
данного времени (приращения по координатам х, у, z в импульсах), которые
можно записать на одном кадре. В случае, если по кадру предусмотрено зна-
чение приращения, превышающее максимально допустимое, то необходимо
данный кадр разбить на два или более кадров.
95
Таблица 16
Время кадра в сек Код временя Наибольшее число импульсов за 1 кадр
X У Z
1,39 51, 52, 53, 54, 312 9999 9999 999
1,59 51, 52, 53, 55, 321 9999 9999 999
1,67 51, 53, 54, 312 9999 9999 999
1,85 51, 52, 53, 312 9999 9999 999
1.9 51, 53, 55, 312 9999 9999 999
2,23 51, 53, 312 9999 9999 999
2,66 51, 54, 55, 312, 212 9999 9999 999
3,34 51, 54,'55, 312 9999 9999 999
4,2 52, 53, 54, 312 9999 9999 999
4,45 51, 54, 312 9999 9999 999
4,8 52, 53, 312, 212 9999 9999 999
5J5 52, 53, 312 9999 9999 999
6,7 51, 55, 312 9999 9999 999
7,5 53, 54, 55, 312 9999 9999 999
8,4 53, 54, 312 9999 9999 999
9,5 53, 55, 312 9999 9999 999
11,2 53, 312 9999 9999 999
13,3 51, 312 9999 9999 999
16,7 52, 55, 312 9999 9999 999
22,3 54, 312 9999 9999 999
33,4 52, 312 9999 9999 999
67 312 9999 9999 999
0,56 52, 53, 412 999 999 999
0,67 51, 55, 412 999 999 999
0,75 53, 54, 55, 412 999 999 999
0,84 53, 54, 412 999 999 999
0,94 53, 55, 412 999 999 999
1.12 53, 412 999 999 999
1,33 51, 412 999 999 999
1,67 52, 55, 412 999 999 999
2,23 54, 412 999 999 999
3,34 52, 412 999 999 999
6,7 412 999 999 999
X. НАСТРОЙКА ЗУБОФРЕЗЕРНОГО СТАНКА МОДЕЛИ 532
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с методом нарезания зубчатых колес чер-
вячной фрезой.
2. Изучить основные части и органы управления станка, а
также методику настройки его для нарезания различных видов
зубчатых колес.
Рис. 57. Внешний вид зубофрезерного станка
модели 532:
1, 8 — станина, 2 — стол, 3 — стойка, 4 — кронштейн,
5 — портал, 6 — электродвигатель, 7 — фрезерный суп-
порт, 9 — гитара деления, 10 — гитары подач и диф-
ференциала
3. Произвести расчет настройки
4. Установить инструмент, заготовку и сменные колеса.
5. Нарезать задавшее зубчатое колесо *.
Принцип работы зубофрезерного станка
Зубофрезерный станок модели 532 (рис. 57) является полуав-
томатом и предназначен для нарезания прямых и винтовых зубь-
* Преподаватель задает студентам произвести настройку станка для на-
резания одного из видов зубчатых колес — с прямыми зубьями, с винтовыми
или червячного колеса.
97
Scan by my nog
ев цилиндрических зубчатых колес внешнего зацепления, а так-
же для нарезания червячных зубчатых колес.
Станок работает по методу обкатки. В качестве режущего ин-
струмента применяют, в основном, цилиндрические червячные
фрезы. Схема работы червячной фрезой приведена на рис. 58.
При вращении фрезы (движение 1) в контакт с заготовкой
будут последовательно вступать зубья фрезы. Если при этом за-
готовке сообщить такое вращательное движение 2, чтобы на
Рис. 58. Схема работы, цилинд-
рической червячной фрезы
ских зубчатых колес
Для нарезания зубчатого
каждый оборот фрезы приходил-
ся поворот заготовки на число
зубьев, равное числу заходов
фрезы, и медленно перемещать
фрезу вдоль оси заготовки (дви-
жение 3), то на заготовке будут
нарезаны зубья требуемого про-
филя. Фрезу при этом устанавли-
вают таким образом, чтобы на-
правление витков спирали совпа-
дало с направлением зубьев на-
резаемого колеса.
Кинематическая схема станка
модели 532 приведена на рис. 59.
Рассмотрим настройку станка
для нарезания различных видов
зубчатых колес.
Нарезание цилиндриче-
с прямыми зубьями
колеса заготовку 2 (рис. 60) за-
крепляют на. оправке 3, которая предварительно проверяется на
биение при помощи индикатора. Отклонение допускается поряд-
ка 0,01—0,02 jwjk. После установки заготовки последнюю необхо-
димо проверить на биение индикатором.
Фрезу 2 закрепляют на оправке 1 (рис. 61), которая предва-
рительно проверяется на биение индикатором. Величина биения
зависит от класса точности нарезаемого колеса и допускается в
пределах 0,01—0,06 мм. Правильность установки фрезы по от-
ношению к заготовке контролируется установочным пальцем 4.
При нарезании цилиндрических прямозубых колес фрезу ус-
танавливают так, чтобы ее ось составляла с торцовой плоскостью
заготовки угол <р°, равный углу <о° подъема витков фрезы на де-
лительном диаметре ее зубьев (рис. 62). Для этого суппорт фре-
зы снабжен поворотной частью.
Из рассмотрения схемы работы червячной фрезы (см. рис. 58)
следует, что для нарезания прямозубых колес на данном станке
необходимы три движения: главное движение (вращение фре-
зы), движение деления (обкатки) и вертикальная подача. Рас-
смотрим эти движения и их настройку.
98
Главное движение
Фреза получает вращение от электродвигателя мощностью
iV = 3,2 кет с числом оборотов п=1440 об/мин через червячную
Рис. 59. Кинематическая схема станка модели 532:
1 — стол, 2 — траверса, 3 — колонка, 4 — фреза, 5 — верхняя балка, 6 — стойка,
7 — маховик, 8 — гитара деления, 9 — гитара дифференциала, /0 —гитара по-
дач, 11 —• гитара скоростей
передачу 5—22, зубчатые колеса А — В, 30—35, 23—23, 20—20,
20—60.
Обозначим число оборотов фрезы в минуту через «ф, тогда
уравнение кинематической цепи главного движения будет:
, 5 А 30 23 20 20 ,,
Пф = 1440 •—об/мин,
ф 22 В 35 23 20 60
99
Рис. 60. Закрепление за-
готовки на станке 532:
1 — траверса, 2 — заготовка,
3 —- оправка, 4 — стол
Рис. 61. Закрепление фрезы на станке 532:
/ — оправка, 2 —фреза, 3 — шпиндель, 4 — установочный палец
Рис. 62. Схема установки
фрезы при нарезании
прямых зубьев:
/ — фреза, 2 — заготовка
откуда
А _ Пф
В “ 93,5 ’
(26)
Гитара скоростей имеет постоянное расстояние между осями
зубчатых колес А и В, поэтому сумма их зубьев постоянна и
равна 60.
Набор сменных зубчатых колес гитары скоростей см.
в табл. 17.
Таблица 17
Набор сменных зубчатых колес гитары скоростей
Число зубьев 20, 23, 26, 29, 31, 34, 37, 40
Модуль 772=3,5 ММ
Число оборотов фрезы в минуту п определяется из формулы
скорости резания:
1000-и
п,ф = —-— об/мин, (27)
пйф
где <1ф — диаметр фрезы, мм-, v — скорость резания, м)мин.
Движение деления
Движение деления (обкатки) должно обеспечить согласован-
ное вращение фрезы с вращением заготовки: за один оборот
фрезы заготовка должна повернуться на k зубьев, т. е. k/z своей
окружности, где k — число заходов ‘фрезы, z — число зубьев на-
резаемого колеса.
Фреза и заготовка связаны между собой передачами 60—20,
20—20, 23—23, 35—30, дифференциалом, е — f, а — b, c — d,
1—84:
Уравнение кинематической цепи деления будет:
60 20 23 35 .
1об-фр’20’20”23”30Чдифф><
е а с 1 k
Колесо е и f выбирают следующим образом:
при 2^161
е _ 36 _
7“ 36 “ ’’
При £>161
е__ 24 _ 1
Т“48“ 2 '
101
При фрезеровании прямых зубьев дифференциал обычно от-
ключается. Когда дифференциал отключен, то 1дИ<ь<ь=1> а когда
включен, то
1
1дифф — ~ •
Следовательно, когда — = 1, то при /дифф = 1:
=24^;
Z
а с
~b'~d
(28).
1
при ^дифф —— :
£
а с
~b‘~d
el. 1
когда — — — и ^дифф — ~т~, то
[4 Zi
а с
b d
k
= 48 — ;
г
= 96 — .
г
(29)
(30)
Набор сменных зубчатых колес гитар деления и подач см.
в табл. 18.
Таблица 18
Набор сменных зубчатых колес гитар деления и подач
Число 20, 23, 24, 25, 30, 34, 40, 41, 43, 45, 47, 50, 53, 55, 58, 59,
зубьев 60, 61, 62, 65, 67, 70, 71, 73, 74, 79, 80, 83, 85, 89, 90, 92,
95, 97, 98, 100
Модуль
zn=2,25 мм
Вертикальная подача
Под вертикальной подачей понимается величина перемеще-
ния суппорта фрезы по вертикали (в мм) за один оборот заго-
товки. Стол с заготовкой и суппорт фрезы связаны передачами
84—1, 2—20, ai — bt, Ci — diy 27—21, 4—27, 4—27, далее движе-
ние передается на ходовой винт вертикальной подачи с шагом
7= 15 мм.
Уравнение кинематической цепи вертикальной подачи будет:
откуда
84 2 ai d 27 4 4
'“7 Т,' 21' '15 ® s*
at Ci 9
-------=-------SB.
bi di 32
(31)
102
Комплект сменных зубчатых колес гитары подач использует-
ся тот же, что и для гитары деления (см. табл. 18).
Нарезание цилиндрических зубчатых колес с
винтовыми (спиральными) зубьями
При нарезании цилиндрических зубчатых колес с винтовыми
зубьями ось фрезы устанавливается под углом <pi°, равным
оо°±со°, к торцовой плоскости заготовки (рис. 63), где оо°— угол
наклона .нарезаемых зубьев, а со0 — угол подъема витков фрезы
на делительном диаметре. Знак плюс берется при разноимен-
Рис. 64. Схема образования винтового зуба
Рис. 63. Схема установ-
ки фрезы при нарезании
винтовых зубьев:
/ — фреза, 2 — заготовка
ных направлениях винтовых линий у нарезаемого колеса и фре-
зы. Знак минус — при одноименных направлениях винтовых
линий.
Для нарезания зубчатых колес с винтовыми зубьями необхо-
димы те же движения, что и для нарезания прямозубых колес,
кроме того, заготовке сообщается еще дополнительное медленное
вращение в одном или другом направлении.
Представим себе начальный цилиндр заготовки такой длины,
чтобы на нем разместился полный виток винтового зуба
(рис. 64) . Сделав развертку спирали на плоскости, получим пря-
моугольный треугольник аЬс, в котором Т — шаг нарезаемой
спирали в мм-, оо° — угол наклона зуба; Днач — начальный диа-
метр в мм.
Если при нарезании прямого зуба за один оборот заготовки
фреза перемещается по вертикали на величину вертикальной по-
дачи из точки 1 в точку 2, то при нарезании винтового зуба фре-
за должна за то же время переместиться из точки 1 в точку 2'.
Как видно из рисунка, для обеспечения этого условия необходи-
мо, чтобы заготовка повернулась дополнительно на величину Дх.
За второй оборот заготовки фреза должна переместиться по вер-
тикали на величину $в и попасть из точки 2' в точку 3', для чего
заготовка снова повернется дополнительно на.величину Дх и т. д.
Сумма sB дает величину шага 2sB=T, а сумма Дх — величину
2Дх=пРМач. Отсюда следует, что для получения винтовых зубь-
103
ев необходимо, чтобы за период опускания фрезы по вертикали
на величину шага Т нарезаемой спирали, заготовка совершила
один дополнительный оборот. Это дополнительное вращение за-
готовки осуществляется по отдельной кинематической цепи (цепь
дифференциала).
Направление дополнительного вращения заготовки может
совпадать с направлением ее основного вращения или быть ему
противоположным в зависимости от направления винтовых ли-
ний фрезы и нарезаемого зубчатого колеса. Изменение направ-
ления дополнительного вращения заготовки осуществляется ус-
тановкой паразитного зубчатого колеса в гитаре дифференциала.
Конечными элементами кинематической цепи дополнительно-
го вращения заготовки являются ходовой винт вертикальной по-
дачи и заготовка. Они связаны передачами 27—4, 27—4, 21—27,
32—32—27, а2— Ь2, с2 — d2, 2 — 30, дифференциалом, е — f, a — b,
c — d, 1—84.
Уравнение кинематической цепи дифференциала будет:
Т 27 27 21 32 а2 с2 2
В’ТТ’г? "27' ~dT’ 30" х
е а с 1
X *дифф--^-— ^""84 = °°' заг‘
Шаг спирали:
ntnBZ
tg tg G° sin 0°
° о ° о о
(32)
(33)
где пгт — торцовый модуль нарезаемого зубчатого колеса; тн —
нормальный модуль нарезаемого зубчатого колеса; z — число
зубьев нарезаемого колеса; о0°— угол наклона спирали зуба.
Так как при нарезании винтовых зубьев дифференциал вклю-
чен, то /дифф = 1/2.
- =1 и /дифф = 1/2 получим формулу 29. Подставив Эти зна-
чения и сделав все необходимые преобразования, получим:
^4 = 5,9683-
Ь2 d2 mnk
(34)
Набор сменных зубчатых колес гитары дифференциала при-
веден в табл. 19.
104
Таблица 19
Набор сменных зубчатых колес гитары дифференциала
Число 20, 23, 25, 30, 33, 34, 37, 40, 41, 43, 45, 47, 50, 53, 55, 58,
зубьев 59, 60, 61, 62, 65, 67, 70, 71, 73, 79, 80, 83, 85, 89, 92, 95,
97, 98, 100
Модуль I /и =1,75 мм
Устройство и принцип работы дифференциала
Дифференциал на станке модели 532 служит для алгебраи-
ческого сложения двух движений и представляет собой механизм,
состоящий из четырех конических зубчатых колес с числом зубь-
ев ^i = z2 = z3 = Z4 = 21 и червячной пары 2—30 (рис. 65).
Рис. 65. Схема дифференциала: Рис. 66. Схема работы дифферен-
1 — втулка, 2 — кулачковая муфта циала
Правое коническое зубчатое колесо Z\ закреплено на валу.
В зацеплении с ним находятся два конических колеса z2 и г3 (са-
теллиты), сидящие свободно на Т-образном валу.
Левое колесо г4 представляет одно целое с втулкой /, свобод-
но сидящей на горизонтальной части Т-образного вала. На
втулке 1 закреплено червячное колесо г = 30. На левом конце
♦втулки имеются кулачки, с которыми может соединяться пог
движная кулачковая муфта 2 колеса е, сидящая на Т-образном
валу на скользящей шпонке.
Дифференциал считается выключенным, когда двухза-
ходный червяк выведен из зацепления с червячным колесом
г = 30 и включена кулачковая муфта 2, При этом Т-образный вал
жестко связан с втулкой 1 и сателлиты г2 и г3 не имеют возмож-
ности обкатываться вокруг колеса г4, а будут вращаться вместе
с ним. В этом случае передаточное отношение от колеса Zi к
Т-образному валу равно единице.
Дифференциал считается включенным, когда двухзаход-
ный червяк введен в зацепление с червячным колесом г=30 и
выключена кулачковая муфта 2. При этом передаточное отноше-
ние от колеса z\ к Т-образному валу (если г4 неподвижно) рав-
но 1/2. В этом можно легко убедиться при рассмотрении рис. 66.
Действительно, если зубчатое колесо г4 неподвижно, а колесо Z\
105
за очень малый промежуток времени повернется на некоторый
угол, то сцепленное с ним колесо z2 также повернется относитель-
но мгновенного центра вращения О на некоторый угол.
Пусть о»! — угловая скорость колеса Z\ за этот промежуток
времени, «2 — угловая скорость колеса z2, поворачивающегося
относительно точки О; а — точка сцепления зубчатых колес Z\ и
z2.(b этой точке линейная скорость окружностей колес zx и z2
одинакова).
По отношению к колесу Зь
va = nwi. (35)
По отношению к колесу z2 относительно точки О:
Va = 2г2<02- (36)
Соответственно окружная скорость центра О2 колеса z2 будет:
vOi = Г2й)2. (37)
Из сравнения последних двух равенств следует, что:
УО2 _ Г2<д2 _ 1
va 2г2со2 2 ’ ( '
Так как точка О2 принадлежит также плечу Т-образного ва-
ла В, то можйо написать:
I
Va ncdl 2
Отсюда следует, что— = J- т. е. передаточное отношение от
(01 2
вала А (от колеса zi) к валу В будет равным 1/2.
Рассуждая аналогично предыдущему, убеждаемся в том, чт©
передаточное отношение от колеса z4 к Т-образному валу при ус-
ловии, что Zi неподвижно, также будет равно 1/2. Если же одно-
временно передавать вращение от вала А, имеющего пА оборо-
тов, и вала С (см. рис. 65), имеющего пс оборотов, то вал В по-
лучит:
/ «а , 2 пс\. , ....
,,а=(— ±зо'т) <40)
Включение и выключение червяка дифференциала осущест-
вляется специальной рукояткой, расположенной на эксцентрич-
ной втулке, внутри которой проходит вал червяка.
Нарезание червячных зубчатых колес
На станке модели 532 червячные зубчатые колеса можно на-
резать методом радиальной подачи или методом тангенциальной
(осевой) подачи.
На практике в основном применяют метод радиальной пода-
чи. В качестве режущего инструмента при этом применяют ци-
106
линдрические червячные фрезы (рис. 67). Диаметр начальной
окружности фрезы должен быть равен диаметру начальной ок-
ружности червяка, работающего в паре с нарезаемым червячным
колесом.
Этот метод характеризуется тем, что в процессе обработки
расстояние А между центрами фрезы и заготовки медленно
уменьшается вследствие осуществления радиальной подачи
заготовки. При этом фреза и заготовка совершают вращательные
движения вокруг своих осей. Следова-
тельно, для нарезания червячного колеса
методом радиальной подачи необходимы
три движения: главное движение, движе-
ние деления и радиальная подача заго-
товки. Первые два движения осуществ-
ляются по тем же кинематическим цепям
и настраиваются по тем же формулам,
что и при нарезании цилиндрических зуб-
чатых колес.
Под радиальной подачей по-
нимают перемещение заготовки в ради-
альном направлении (в мм) за один ее
оборот. Конечными элементами этой це-
пи являются заготовка и ходовой винт
стола с шагом /=5 мм. Их связывают пе-
редачи 84—1, 2—20, ai—bi, cx—d\, 27—21,
4—24, 4—24.
А (до центра)
Рис. 67. Схема нарезания
червячного колеса мето-
дом радиальной подачи
Уравнение кинематической цепи радиальной подачи будет:
84 2 ai Ci 27 4 4
Ьб.отола-------—-5 Sp,
откуда
«1 Ct 2
di 3 S₽'
(41)
При нарезании червячных колес ось фрезы устанавливают го-
ризонтально. После врезания фрезы в заготовку на нужную глу-
бину радиальная подача автоматически выключается (посредст-
вом отключения четырехзаходного червяка), обрабатываемое ко-
лесо совершает еще несколько оборотов, в течение которого
заканчивается профилирование всех зубьев.
Станок, рассчитанный на работу с тангенциальной подачей,
снабжается специальным суппортом фрезы, который устанавли-
вается вместо обычного и позволяет сообщить фрезе вращение и
осевое перемещение. Режущим инструментом при тангенциаль-
ной подаче служит коническая червячная фреза.
107
Техническая характеристика
зубофрезерного станка модели 532
Наибольший модуль нарезаемых ко-
лес ............................
Наибольший наружный диаметр на-
резаемых зубчатых колес:
с прямыми зубьями...........
с винтовыми зубьями при 30° . .
» » » при 60° . .
Наибольшая ширина обработки зуб-
чатого венца ...................
Угол поворота суппорта фрезы . . .
Наибольший диаметр фрезы........
Число оборотов шпинделя фрезы в
минуту ... . . .................
Вертикальные подачи фрезы.......
Горизонтальные (радиальные) подачи
стола ..........................
8 мм
750 мм
500 мм
190 мм
250 мм
±90°
120 мм
Мощность электродвигателя...........
Вес станка .........................
47, 58, 72, 87, 100, 122, 150
0,25; 0,6; 0,75; 1,0; 1,25; 1,75,
2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 мм!об
0,105; 0,21; 0,315; 0,42; 0,52;
0,63; 0,74; 0,85; 1,05; 1,26;
1,48; 1,68 мм!об
3,2 кет
2500 кг
Формапротокола
I. Техническая характеристика зубофрезерного станка модели 532. .
II. Основные части и органы управления.
III. Эскизы установки'фрезы и заготовки.
IV. Настройка станка.
1. Произвести расчет настройки станка для нарезания зубчатого колеса
с зубом. Материал заготовки_______________; число зубьев нарезае-
мого колеса z___________________________________‘ ; угол наклона нарезаемых зубьев о0°_;
модуль m ____________ мм; ширина нарезаемого венца b________~ мм;
диаметр фрезы ______________ мм; число заходов фрезы k_________________________________;
угол подъема витков фрезы со °___________; направление винтовых линий
фрезы________________ , изделия , скорость резания v
__________м/мин; подача s _______________ мм/об.
2. Расчет настройки цепи главного движения.
3. Расчет настройки цепи деления.
4. Расчет настройки цепи подачи.
5. Расчет настройки цепи дифференциала.
6. Установить подобранные сменные зубчатые колеса, фрезу и заготовку;
произвести нарезание зубчатого колеса.
Дата Подпись студента
Подпись преподавателя
Пример настройки станка модели 532
Настроить станок 532 для нарезания цилиндрического зубчатого колеса с
винтовым зубом. Число нарезаемых зубьев z=45; угол наклона нарезаемых
зубьев Оо°=20°; нормальный модуль тн=3 мм; ширина нарезаемого зубчатого
венца 6=30 мм; диаметр фрезы </ф = 70 мм; угол подъема витков фрезы
(о=2°45'; число заходов фрезы k=2; направление винтовых линий изделия и
фрезы правое; скорость резания v=20 mImuh; подача sB=2 мм!об.
Пользуясь формулой (27), определяем потребное число оборотов фрезы:
1000-v 1000-20
Пф = —— = ——- = 91 оЩмин.
Лйф л-/и
108
Определяем А и В по формуле (26):
А Пф 91
Т = 93?5 = 93?5 ’
откуда
,93,5
в=л^г=
60 — А.
Тогда
6091
А ~ 184,5
Пользуясь табл. 17, получаем:
29.
В = 60 — 29 = 31.
Настройку цепи деления производим, пользуясь формулой (29):
а с k 2 32 8 4
— . — = 48 — = 48 — =-------------= — • —.
b d z 45 15 5 3
Для подбора чисел зубьев сменных колес воспользуемся методОхМ разло-
жения на множители.
По табл. 18 подбираем «=60, 5=25, с = 40, б/ = 45. Гитару подач настраи-
ваем, пользуясь формулой (31):
а\ _£]_ 9 9 18 2 9
7Г ’^Г= 32 ’ Sb=='32 '2 = ’32’ = Т ‘ Т*
По той же табл. 18 подбираем: «i = 50, 5i = 100, Ci=90, di = 80.
Для настройки гитары дифференциала воспользуемся формулой (34):
«9 с2 о sin 20° 5,9683-0,342 2,041
5г d<i 2-3 6 6
Используем способ подбора передаточных отношений на логарифмической
линейке. После деления получим:
2,041
i ~ ~ П 3/L1
Оставив движок неподвижным,
падающие на движке и на линейке:
6
передвигаем визир и находим риски, сов-
32 30 29
Взяв второе отношение, по табл. 19
подбираем числа зубьев:
30 3-5 30 25
88 ~4-11~ 40 ’ 55 ’
Все данные по расчету и настройке станка заносятся в протокол.
После подбора и установки сменных зубчатых колес устанавливают фрезу
и заготовку и производят нарезание колеса.
10©
XI. НАСТРОЙКА ЗУБОДОЛБЕЖНОГО СТАНКА МОДЕЛИ 5А12
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с принципом нарезания зубчатых колес дол*
бяком.
2. Изучить основные части станка и органы управления.
3. Изучить методику настройки, станка.
Рис. 68. Внешний вид станка
5А12:
1 — нижняя часть станины, 2 — средняя
часть станины, 3— маховик ручного пе-
ремещения долбяка по вертикали, 4 —
щиток кривошипно-шатунного механиз-
ма, 5 — каретка штосселя, 6 — колпак,
7 —валик ручного вращения долбяка,
8 — штоссель, 9 — стол, 10 — валик для
ручного вращения стола
4. Произвести расчет настройки станка.
5. Установить инструмент, заготовку, подобранные сменные
колеса.
6. Нарезать зубчатое колесо.
Общие сведения
Зубодолбежный полуавтомат модели 5А12 (рис. 68) предназ-
начен для обработки цилиндрических зубчатых колес внешнего
и внутреннего зацеплений с прямыми и винтовыми зубьями. На
данном станке можно нарезать блоки зубчатых колес с малыми
расстояниями между зубчатыми венцами.
ПО
Процесс нарезания зубьев ведется по методу обкатки
(рис. 69). В качестве режущего инструмента применяют долбяк.
Долбяк подводят к заготовке до соприкосновения с ней
(рис. 69, а). Долбяку и заготовке сообщают медленные согласо-
ванные вращательные движения. Наряду с этим долбяк совер-
шает возвратно-поступательное движение (движение реза-
Рис. 70. Кинематическая схема станка 5А12
ния) и перемещается в радиальном направлении на заготовку
(движение врезания). Процесс резания происходит только
при рабочем ходе долбяка (вниз). При обратном (холостом) хо-
де долбяка заготовка отводится от него с целью предотвращения
трения зубьев долбяка об изделие.
Кинематическая схема станка 5А12 приведена на рис. 70.
Возвратно-поступательное движение долбяка
Для сообщения возвратно-поступательного движения штоссе-
лю, несущему долбяк, применен механизм, состоящий из криво-
111
шипного диска /, раздвижного шатуна 2 и коромысла 3, зубча-
тый сектор 4 которого сцеплен с круглой рейкой 5 штосселя.
Число двойных ходов долбяка в минуту равно числу оборотов
кривошипного диска.
Уравнение кинематической цепи главного движения, будет:
24 А
п = 960 •—• — дв. ход/мин,
55 В
откуда
Число п двойных ходов в минуту определяют, исходя из за-
данной скорости резания, по формуле:
1000-v ср
п =---------
21
Сумма чисел зубьев Л + В = 100, так как межосевое расстоя-
ние этих зубчатых колес постоянно.
К станку прилагаются две пары сменных зубчатых колес А
и В, позволяющих получить четыре числа двойных ходов долбя-
ка в минуту. Набор сменных зубчатых колес гитары скоростей
приведен в табл. 20.
Таблица 20?
Набор сменных зубчатых колес гитары скоростей
Число зубьев 41, 47, 53, 59
Модуль т—2
Длина I хода долбяка регулируется путем изменения радиуса
вращения оси кривошипного пальца при помощи винта 6 (см.
рис. 70), смонтированного в кривошипном диске:
1 = Ь + (Ь-^-1) мм, (44)
где I — длина хода долбяка; Ъ — длина нарезаемого зуба.
Крайние положения долбяка регулируются изменением дли-
ны шатуна 2, который состоит из двух частей, имеющих различ-
ные направления резьб, соединенных при помощи длинной гайки.
При настройке станка долбяку можно сообщить возвратно-
поступательное движение вручную рукояткой 7.
Круговая подача (вращение долбяка)
Под круговой подачей понимается длина дуги поворота дол-
бяка по делительной окружности за один двойной ход долбяка..
Кривошипный диск, за один оборот которого совершается один-
112
двойной ход, и долбяк связаны передачами 4—50, С — D (гита-
ра подач), 35—35, 25—25, 1—90.
Уравнение кинематической цепи круговой подачи имеет вид:
4 С 35 25 1 ,,
1дв.ход- — - —• — • — • —-Jtmza = s мм/дв.ход,
д д 50 D 35 25 90 1
откуда £ = (45) D Ttmzd
где т— модуль нарезаемого колеса; zd— число зубьев долбяка.
Кроме того, должно быть С + 0=122.
Набор сменных зубчатых колес гитары подач приведен в
табл. 21.
Таблица 21
Набор сменных зубчатых колес гитары подач
Число зубьев 38, 44, 50, 56, 60, 62, 66, 72, 78, 84
Модуль 772=1,75
Вращение заготовки
Вращение заготовки должно быть точно согласовано с вра-
щением долбяка. Долбяк и заготовка связаны передачами 90—1,
25—25, 35—35, а, Ь, с, д (гитара деления), 25—25, 25—25, 1—90.
Если обозначить число зубьев долбяка zq, а число зубьев на-
резаемого колеса z, то за период поворота долбяка на один зуб
(1/га) заготовка также должна повернуться на один зуб (1/z).
Тогда можно написать:
1 90 25 35 а с 25 25 1 1
55’Т’Т’25”25”90"— z ’
откуда
ас zq
b d z'
(46)
Следует заметить, что на данном станке межосевое расстоя-
ние зубчатых колес а и b постоянно, поэтому а + Ь = 120. Кроме
того, при расчете чисел зубьев сменных колес a, b, с, d колесо с
берут с числом зубьев, кратным числу зубьев долбяка Zq, на-
пример: 1:1; 1 :2; 2: 1; 2:3, что значительно облегчает подбор
сменных колес. Набор сменных колес гитары деления, приведен
в табл. 22.
Способ закрепления долбяка и заготовки на станке 5А12 при-
веден на рис. 71.
113
Таблица 22
Набор сменных зубчатых колес гитары деления
Число ‘ 24, 26, 28, 30, 34, 36, 38, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46,,47, 48,
зубьев 49, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 56, 57, 58, 60, 60, 61, 62, 64, 65,
66, 68, 70, 72, 74, 75, 76, 76, 80, 86, 90, 96
Модуль тп=1,75
Врезание долбяка
Врезание долбяка в заготовку осуществляется горизонталь-
ным перемещением каретки штосселя по направляющим станины
под воздействием вращающегося кулачка 8 (см. рис. 70).
Рис. 71. Закрепление долбяка и за-
готовки:
1 — штоссель, 2 — долбяк, 3 — заготов-
ка, 4 — оправка, 5 — стол
После установки сменных колес, долбяка и заготовки рукоят-
кой 9 поворачивают кулачок 8 в положение, при котором ро-
лик 10 будет находиться на самой удаленной точке (от центра)
профиля кулачка 8, а затем подводят каретку штосселя к заго-
товке, пока зуб долбяка не коснется заготовки.
Каретку штосселя подводят сначала быстро рукояткой И,
для точного перемещения пользуются рукояткой 12 с нониу-
сом 13.
Ролик 10 все время прижимается к кулачку 8 под действием
груза. #
После того, как долбяк коснется заготовки, рукояткой 7 под-
нимают долбяк в крайнее верхнее положение, а затем рукояткой
12 перемещают каретку 14 относительно рейки 15 на величину h\,
близкую к высоте зуба h:
hi = h-0,1т. (47)
Здесь принимается величина запаса 0,1-т на случай изме-
нения размеров зубьев долбяка вследствие его переточек, неточ-
ностей изготовления заготовки и ее установки. После установки
глубины врезания hi червячное колесо (z= 113) скрепляют тремя
винтами с корпусом каретки и при помощи рукоятки 9 поворачи-
вают кулачок 8 по часовой стрелке до тех пор, пока ролик 10 не
попадет во. впадину кулачка, при этом каретка отойдет влево. На
этом настройка станка заканчивается. После пуска станка цикл
114
обработки выполняется автоматически. По окончании обработки
каретка с долбяком под действием груза отходит от изделия, на-
жимает на конечный выключатель, и станок останавливается.
Груз подвешен на цепи, надетой на звездочку 23, скрепленную
с реечным колесом 2=14, свободно сидящим на оси, закреплен-
ной на станине станка. Реечное колесо 2=14 находится в зацеп-
лении с рейкой 24, скрепленной с кареткой 14.
Рис. 72. Кулачки врезания долбяка станка 5А12
(49)
Поскольку глубина врезания была принята неполной, то тол-
щина s' полученного зуба будет немного больше нормальной
толщины зуба s на величину:
As = s' — s. (48)
Зная величину As, для получения зуба нужной толщины при-
ближают долбяк к изделию на величину Д/г, равную:
А ,
;
2tga
где a — угол зацепления:
при a=20° Д/г = 1,37Д$,
яри а = 15° , Д/г = l,87As.
После перемещения долбяка на величину Д/г зубчатое колесо
обрабатывают вторично и получают нужную толщину зуба *.
Во время работы станка кулачок 8 медленно вращается и по-
степенно перемещает долбяк на изделие. Вращение кулачка пе-
редается от вала 16 через одну из ступеней тройного скользяще-
го блока, червячную пару 1 /90, храповой механизм 17 на вал, на
котором закреплен кулачок. •
На данном станке можно обрабатывать зубья колес в один,
два или три прохода, т. е. за один, два или три оборота заготов-
ки. Для этого устанавливают соответствующий кулачок для од-
ного, двух или трех проходов (рис. 72) и вводят в зацепление
соответствующее зубчатое колесо подвижного тройного блока
(вал 16, см. рис. 70).
* Это относится лишь к первому колесу нарезаемой партии зубчатых
колес.
415
На всех кулачках имеется участок врезания на угле 90°, на
котором профиль кулачка очерчен по архимедовой спирали, и
участки обкатки, очерченные <по окружности и занимающие раз-
личные углы в зависимости от проходности кулачка.
На участке врезания долбяк врезается в заготовку на нужную
величину, а на участках обкатки происходит обработка зубчато-
го колеса, при этом долбяк радиальных перемещений не имеет.
При однопроходной обработке вводится в зацепление зубча-
тое колесо 2 = 28 тройного блока вала 16 (см. рис. 70) с колесом
г = 38.
Тогда за время одного оборота изделия, после врезания дол-
бяка, кулачок повернется примерно на 3/4 оборота, как это сле-
дует из уравнения кинематической цепи:
90 25 25 28 1
1об.изд-—-—« 3/4 окружности кулачка.
1 zb Зо 9U
Для работы в два прохода включаются зубчатые колеса
2=18 и 2=48. При этом за один оборот заготовки после вреза-
ния долбяка кулачок повернется на 3/8 окружности. При трех-
проходной обработке включаются колеса г=13 и 2 = 52. Тогда
после врезания долбяка за один оборот заготовки кулачок по-
вернется на 1/4 окружности.
Радиальный отвод заготовки
Отвод заготовки от долбяка в период обратного хода послед-
него осуществляется кулачком 18, закрепленным на валу криво-
шипного диска, который при помощи штока 19 (см. рис. 70) ка-
чает рычаг 20, поворачивает эксцентрик 21 и перемещает ша-
тун 22, а последний сообщает короткие возвратно-поступательные
перемещения столу, несущему заготовку.
Нарезание зубчатых колес с винтовыми зубь-
ями
Для этого на рассматриваемом станке необходимо установить
долбяк с винтовыми зубьями, а также установить специальные
винтовые направляющие (сменные)* на штосселе долбяка. Это
усложняет наладку станка, что в некоторой степени ограничивает
применение его для нарезания винтовых зубьев. Настройка ки-
нематических цепей производится по тем же формулам, что и
при нарезании прямозубых колес.
Нарезание зубчатых колес внутреннего зацеп-
ления
Данное нарезание аналогично нарезанию колес с внешним
зацеплением, только при нарезании зубчатых колес с внутренним
зацеплением направление вращения долбяка и заготовки одина-
ково, тогда как лри изготовлении колес с внешним зацеплением
оно противоположно. *•
*• Последние поставляются заводом изготовителем по специальному
заказу.
116
Техническая характеристика станка модели 5А12
Наименьший и наибольший модули
нарезаемых зубчатых колес .... 0,75 и 4 мм
Наименьший и наибольший наружные диаметры нарезаемых зубчатых ко- 12 и 208 мм
лес с прямыми зубьями
Наибольший угол наклона винтового зуба р = 45°
Наибольшая ширина обработки зуб- чатых колес наружного зацепления 6 = 50 мм
Число зубьев нарезаемых колес: с модулем от 0,75 до 1,5 ... . 12—150 мм
с модулем от 1,75 до 4 1’2—110 мм
Наибольший отход стола при обрат- ном ходе долбяка 0,5 мм
Наибольшее перемещение каретки штосселя 210 мм
Наибольший ход штосселя (долбяка) 55 мм
Числа двойных ходов штосселя в минуту 300, 375, 475, 600
Круговые подачи долбяка за один двойной ход (при диаметре дели- тельной окружности долбяка d = = 75 мм) 0,1; 0,12; 0,15; 0,18; 0,20;
Габарит станка (длина X ширина X X высота) 0,22; 0,25; 0,31; 0,38; 0,46 мм 1170X1120X1750 мм
Вес станка около 1650 кг
В данной лабораторной работе студент после общего озна-
комления со станком, изучения его основных частей и органов
управления обязан произвести настройку станка в соответствии
с индивидуальным заданием и нарезать зубчатое колесо.
Все данные по настройке, а также результаты расчетов за-
носятся в протокол (см. протокол по настройке зубодолбежного
станка 5А12).
Форма протокола
I. Техническая характеристика зубодолбежного станка модели 5А12.
II. Основные части станка и органы управления
III. Эскизы установки долбяка и заготовки.
IV. Настройка станка.
1. Произвести настройку станка для нарезания зубчатого колеса наруж-
ного зацепления с прямыми зубьями. Материал заготовки --------------------
Число зубьев нарезаемого колеса 2=_____________ модуль т= ------------— мм,
ширина венца колеса Ь =___________мм, число зубьев долбяка £д_____________,
угол зацепления а°=__________________, скорость резания v__________ м/мин,
круговая подача $=__________ мм!дв.ход, число проходов k—,
угол наклона зуба о0° •
2. Расчет настройки цепи главного движения
117
3. Расчет настройки цепи круговой подачи
4. Расчет настройки цепи деления___________________________________
5. Установить подобранные сменные зубчатые колеса, подающий кулачок,
долбяк и заготовку и выверить их, а также установить нужную длину хода
долбяка, зону строгания и величину врезания.
6. Произвести нарезание колеса.
Дата ___________________________
Подпись студента____________________
Подпись преподавателя
Пример настройки
Настроить зубодолбежный станок 5А12 на обработку в два прохода зуб-
чатого колеса наружного зацепления с прямыми зубьями.
Число зубьев нарезаемого колеса z=55, модуль т=3 мм, ширина колеса
6=30 мм. Число зубьев долбяка 2д =25. Угол зацепления а=20°. Скорость
резания о=25 м!мин. Круговая подача $=0,25 мм!дв. ход.
По формуле 43 определяем число двойных ходов долбяка в минуту:
1000-v 1000-25 ог,„ ,
п ~ _---- __ ----- __ 357 ход мин.
2(6 4-5) 2(30 4-5) '
Принимаем п=375 дв.ход!мин.
Пользуясь формулой 42 и табл. 20, подбираем сменные зубчатые колеса
А и В гитары скоростей:
А___
В “418'”418
375 а „ _ 5(418 4-375)
4 + 8 = 100--^---.
откуда
418-100
В = —«53, тогда А = 100 — 53 = 47.
Для подбора сменных зубчатых колес гитары круговых подач воспользу-
емся формулой 45 и табл. 21.
С _ 1125 s _ 1125-0,25 _ 1
D лтго л-3-25
откуда.
С= 1,2D.
Так как
122
С4-7)=122, то D = — ^56, С = 122 — 56 = 66.
Подбираем сменные зубчатые колеса гитары деления (обкатки), пользуясь
формулой 46 и табл. 22:
а с 2д 25 5
Т ’ Т"" V=='55’==Tr‘
Примем:
с = 2гд — 2 • 25 = 50, d — z — 55,
Тогда
а 50 5 а 5 55 1
Т ТГ-ТГ' 0™"*Т"'П' й = Т’
и так как
а 4- 6 = 120, то а = 40, 6 = 80.
118
XII. НАСТРОЙКА ЗУБОСТРОГАЛЬНОГО СТАНКА МОДЕЛИ 526
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с принципом работы станка.
2. Изучить основные части и органы управления станка.
3. Произвести расчет настройки станка для нарезания задан-
ного колеса.
4. Установить заготовку и сменные колеса.
5. Нарезать зубчатое колесо *.
Общие сведения
Зубострогальный станок модели 526 (рис. 73) является полу-
автоматом, работающим по методу обкатки, и предназначен для
чернового и чистового нарезания конических' зубчатых колес с
прямыми зубьями.
Режущим инструментом являются зубострогальные резцы.
Для уяснения принципа работы станка представим себе ме-
таллическое колесо, так называемое производящее колесо
(рис. 74), по которому перекатывается коническая заготовка
(нарезаемое колесо) из идеально пластичного материала так, что
ее начальный конус катится по начальному конусу производяще-
го колеса без скольжения. При этом металлические зубья произ-
водящего колеса выдавят в теле заготовки впадины. После пол-
ного оборота заготовки вокруг своей оси на ней образуется зуб-
чатый венец.
В процессе обработки зубьев конических колес на существую-
щих станках производящее колесо является воображаемым и
зубья его воспроизводятся в пространстве движущимися лезвия-
ми резцов, но все расчеты движений производятся так, как будто
обрабатываемая заготовка находится в зацеплении с некоторым
производящим колесом.
Наиболее удобным с точки зрения изготовления инструментов
является плоское производящее колесо, у которого половина уг-
ла начального конуса равна 90° и зубья которого имеют плоские
боковые грани, т. е. профиль зубьев — прямобочный. При этом
вершины зубьев расположены по конической поверхности.
Конусное производящее колесо отличается от плоского тем,
что половина угла при вершине начального конуса составляет
(90°—у0), где у° — угол ножки зуба нарезаемого колеса (рис. 75).
-При конусном производящем колесе резцы 1 и 2 движутся в
плоскости / — /, перпендикулярной к оси ОО2 производящего
колеса. Отсюда следует, что заготовку z нужно установить отно-
сительно производящего колеса z' таким образом, чтобы ее
ось 001 составляла с плоскостью I — I (плоскостью вершин
* Преподаватель задает студентам произвести настройку станка для чер-
нового или чистового нарезания зубчатого колеса.
119
зубьев производящего колеса) угол гро = ф°—у °, где ф°— полови-
на угла начального .конуса нарезаемого колеса; у°— угол ножки
зуба нарезаемого колеса.
Рис. 73. Внешний вид зубострогального станка 526:
/ — станина, 2— планшайба, 3— ползуны резцов, 4 —
барабан подачи заготовки, 5 — электродвигатель, 6 —
бабка заготовки, 7 — заготовка, 8 — гитара деления, 9 —
каретка, 10 — маховик ручного перемещения каретки,
11 — маховик ручного привода станка
Как известно, числа зубьев двух сопряженных конических ко-
лес прямо пропорциональны синусам половин углов начальных
конусов.
Рис. 74. Производящее колесо
Это выражение называется
обкаточным о т н о ш е н и-
е м. Для плоского производя-
щего колеса оно равно:
z' sin 90° _ 1
z sin ф° sin ф°
(50)
Для конусного производя-
щего колеса обкаточное отно-
шение будет:
zr
z
sin (90— у0) cosy0
sin ф°
Sin<P(51)
120
Так как угол у° мал и cosy0 близок к единице (обычно
cos у°>0,998), то вполне допустимо принимать обкаточное отно-
шение конусного колеса, равным отношению плоского колеса:
откуда
г' ~ 1
z ~ sin<p°
, z
z' ж ——
sin<p
(52)
Исходя из этого можно рассматри-
вать конусное производящее колесо
как плоское. Ошибка в результате это-
го допущения очень мала и не выходит
г за допустимые пределы неточностей
изготовления колес.
q В практике вместо производящего
. колеса применяют два резца с прямо-
линейными режущими кромками (рис.
76), которые своими движениями опи-
сывают в пространстве поверхности,
аналогичные поверхностям, описывае-
мым соответствующими точками зубь-
, ев производящего колеса.
Рис. 76. Зубострогальный резец
Рис. 75. Схема нарезания
колеса
Кинематическая схема станка модели 526 изображена на
рис. 77.
Заготовка закрепляется на шпинделе каретки 20, которая мо-
жет перемещаться по направляющим станины, надвигаясь на
резцы, или отходить от них. Резцы закрепляются на ползунах,
совершающих возвратно-поступательное движение в направляю-
щих планшайбы 22, которая вместе с резцами кинематически
воспроизводит движения производящего колеса. Направляющие
ползунов расположены на планшайбе таким образом, что верши-
ны резцов проходят через центр планшайбы (вершину произво-
дящего колеса).
6—1315 121
Рис. 77. Кинематическая схема зубострогального станка модели 526
На зубострогальном станке модели 526 можно производить
черновое нарезание зубьев и чистовую обработку.
Настройка зубострогального станка модели 526
для чернового нарезания зубьев
На данном станке черновая нарезка зубьев может осущест-
вляться путем одинарного или двойного деления.
При одинарном делении оба резца обрабатывают один зуб,
прорезая с обеих его сторон канавки, немного шире половины
впадины (рис. 78, а). При этом заготовка и планшайба в процес-
се резания не вращаются, а заготовка лишь медленно подается
на резцы. После прорезания требуемой глубины выемок заготов-
ка быстро отводится от резцов до полного расцепления с ними и
производится поворот заготовки на один зуб, затем цикл повто-
ряется.
При черновой обработке по методу двойного деления одно-
временно прострагиваются две впадины и деление заготовки
производится на два зуба, что дает значительную экономию вре-
мени на обработку, но при этом требуются специальные резцы
(рис. 78, б). Выбор способа чернового нарезания определяется
модулем и величиной партии нарезаемых колес. При модулях
больше 6 или при числе нарезаемых зубьев меньше 15 применя-
ют одинарное деление. При модуле меньше 6 и числе зубьев
больше 15 выбор способа чернового нарезания определяется ве-
личиной партии нарезаемых колес. В условиях единичного про-
изводства черновое нарезание производится способом одинарно-
го деления, чтобы избежать изготовления специальных резцов.
Следовательно, для чернового нарезания зубьев необходимо
три движения: возвратно-поступательное движение резцов (глав-
ное движение); перемещение заготовки на резцы (движение по-
дачи); движение деления.
Возвратно-поступательное движение резцов
Ползуны, несущие резцы, получают движение от электродви-
гателя (N = 3 кет) через зубчатые передачи 15—45, 25—25,
25—25, А— В, 19—43 и на кривошипный диск, с которым соеди-
нены ползуны (см. рис. 77).
Так как радиус г вращения кривошипного пальца диска
(рис. 79) при любом его положении в прорези всегда меньше ра-
диуса R диска О2, то при вращении диска диск О2 будет со-
вершать качательное движение. При движении одного резца
вперед другой будет двигаться назад.
Скорость резцов переменная, но с достаточной для практики
точностью расчеты можно производить по средней скорости:
21п
«ср = -уодо м/мин, (53)
откуда
500 • ^ср л л .
п =---------дв.ход/мин,
6*
123
где Пдв.ход — число двойных ходов резца в минуту; I — длина хо-
да резца в мм.
Рис. 78. Схема чернового строга-
ния зубьев
Рис. 79. Схема кривошипно-шатунно-
го механизма станка 526
Найденное таким образом число двойных ходов устанавлива-
ется при помощи сменных колес А и В, передаточное отношение
которых определяется из уравнения, кинематической цепи глав-
ного движения:
__ 15 25 25 А 19
п — 1450-—•—•—•—•—,
45 25 25 В 43 ’
откуда
А___ п
:В= 214’
Сумма чисел зубьев: •
А + В = 72
(54)
(55)
К станку прилагается девять пар сменных колес (табл. 23),
Таблица 23
Набор сменных зубчатых колес гитары скоростей
Число зубьев 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52
Модуль т—3
обеспечивающих получение 15 чисел двойных ходов в минуту в
пределах 85-ь442.
Длина хода ползунов с резцами устанавливается регулиро-
вочным винтом, вмонтированным в диске D\ (см. рис. 77). Наи-
124
меньшая длина I обычно принимается равной:
I = Ь 4* 7
9
(56)
где b — длина нарезаемого зуба в мм; 7 мм — величина перебега
резцов на выходе («2 мм) и на входе («5 мм).
Длина хода резцов зависит также от угла <5° между направ-
ляющими ползунов. К станку прилагают специальный градуиро-
ванный ключ и таблицу, по которым и определяют положение
кривошипного пальца с учетом угла 6°. Величина угла 8° зависит
от характера и способа строгания и достигает 8°. При черновом
нарезании с одинарным делением угол 6° определяется по фор-
муле:
57,296 -^+/*"tga°
6° =-------------<----1- Дб,
Х57Х
где Sx — толщина зуба нарезаемого колеса по хорде делительной
окружности в мм; h" — высота ножки зуба нарезаемого колеса
в мм; а° — угол зацепления в град-, при «°=20° tga°=0,36397,
при a°=15° tga°=0,26795; L — длина образующей делительного
конуса нарезаемого колеса в мм; Л6 — добавочный угол, обес-
печивающий оставление припуска на сторонах зуба для чисто-
вого нарезания:
57,296-^-
Дб =------------, (58)и
Lt
ASX
где-----— припуск под чистовое нарезание на каждую сторону
зуба.
Обычно величину-^” выбирают равной 0,5-? 1 мм или более
точно по таблицам.
При чистовом нарезании величина угла определяется по фор-
муле:
57,296 (-^+/i"tga°)
6 =---------------------. . (59)
Lt
Движение подачи (цепь распределительного
механизма)
Станок 526 работает циклично, как полуавтомат. Всем цик-
лом работы управляют барабаны 1 и 5, которые синхронно вра-
щаются (как в этом легко убедиться по схеме рис. 77) и делают
125
Scan by mynog
по одному обороту за цикл. Барабаны получают вращение от
главного электродвигателя.
Обычно настройка гитары подач связана с временем цикла,
в период которого выполняется обработка зуба. Обозначив через
t сек время одного цикла, уравнение кинематической цепи пода-
чи будет:
1сек t 15 й1 15 26 4
-----1450-------------------------
60 45 bi di 45 26 68
об. барабана 5,
откуда определяется передаточное отношение гитары подач:
ai Ct 6,33
bi di /сек
(60)
Величина t колеблется в пределах 7,64-86,5 сек.
При подборе сменных колес принимают сумму ai + &i = 100
постоянной, а сумму (ai+di) —в пределах 844-109.
Набор сменных зубчатых колес гитары подач приведен в
табл. 24.
Таблица 24
Набор сменных зубчатых колес гитары подач
Число зубьев 21, 21, 25, 30, 37, 42, 58, 63 70, 79, 79
Модуль т—25
После подбора сменных колес гитары подач 1ПОд, зная переда-
Л
точные отношения гитары скоростей tCKOp = — и гитары враще-
В
ния планшайбы iB.n = — (см. формулу 71), можно определить
величину подачи s по формуле:
•
1в п cos у°
s = 0,1971’под —г— wzi —;—- мм/де.ход, (61)
/скор sin ф
где обозначения отдельных параметров те же, что и в предыду-
щих формулах.
Цепь деления
После окончания обработки одного зуба каретка с изделием
при помощи барабана 5 отводится от резцов и производится по-
ворот (деление) заготовки на один или два зуба. Для этого в
требуемый момент времени механизм управления через рычаг 3
126
(см. рис. 77) соединяет зубчатое колесо 61 с корпусом 4 диффе-
ренциала, который совершает один оборот, и колесо 61 автома-
тически отключается.
При черновой прорезке планшайба не должна вращаться.
Для этого сменные зубчатые колеса е и f снимаются и заменя-
ются специальным ключом, приведенным на рис. 80, который
допускает вращение вала 8 (см. рис. 77), но удерживает (шпон-
кой) неподвижный вал зубчатого колеса f, благодаря чему план-
шайба остается неподвижной. Ключ удерживает также (через
ряд зубчатых колес) левое колесо дифференциала в период деле-
ния заготовки. Один оборот корпуса дифференциала сообщает
два оборота валу 10 (£ДИфф=2). За это время заготовка должна
повернуться на один зуб (или на два), не считая того вращения,
которое она получает через центральное колесо дифференциала
от гитары обкатки (при чистовой обработке).
Рис. 80. Ключ
Уравнение кинематического баланса от корпуса дифференци-
ала к заготовке будет:
32 26 26 а2 с2 36 1
1об.корп2-——
при Р = 1
Й2 с2 60
bz di z
при Р=2
а2 Cz_30
b2 dz z '
Набор сменных зубчатых колес гитары деления приведен в
табл. 25.
Таблица 25
Набор сменных зубчатых колес гитары деления
=------об.заг,
z
(62);
(63)
Число 30, 32, 35, 36, 39, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51,
зубьев 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67,
68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 82, 83, 86,
89, 90, 91, 100
Модуль т=1,75
127
Настройка зубострогального станка моде-
л и 526 для чистовой обработки
После чернового нарезания зубьев они имеют прямобочный
профиль. Задача чистовой обработки сводится к тому, чтобы при-
дать этим зубьям эвольвентный профиль *.
Для чистовой обработки на станке 526 (рис. 81) необходимо
настроить следующие движения: I — возвратно-поступательное
движение резцов, II — быстрый подвод (и отвод) нарезаемого
колеса, III— вращение обрабатываемого колеса, IV — вращение
производящего колеса, V — движение деления.
Рис. 81. Схема чи-
стовой обработки
зубьев:
/ — возвратно-посту-
пательное движение
резцов, II — быстрый
подвод и отвод заго-
товки, III — враще-
ние заготовки, /V —
вращение производя-
щего колеса, V —
движение деления
Движения I, Il -а V настраиваются по тем
же формулам, что и при черновом нарезании.
При чистовом нарезании каретка заготовки
соединяется с канавкой 23 барабана подач для
чистовой обработки. Эта канавка спрофилиро-
вана так, что обеспечивается быстрый подвод
заготовки к резцам и после обработки одного
зуба — быстрый отвод. Кроме того, необходи-
мо снять ключ с гитары вращения планшайбы
и установить сменные колеса.
Вращение заготовки (цепь обкат-
к и)
При чистовом нарезании зубьев обрабаты-
ваемое колесо должно вращаться строго согла-
сованно с вращением производящего колеса,
чтобы за время поворота производящего коле-
са на один зуб (1/z') обрабатываемое колесо
также повернулось на один зуб (1/z). Уравне-
ние кинематического баланса цепи обкатки бу-
дет:
1 120 25 а с . 32 26 26 а2 с2 36 1 _ 1
7“ 20 “Т’1дифф Х 24 26 26 ~b2’~d2 24 ’ 120 — ~ ’
Подставив /ДИфф=1 (корпус дифференциала неподвижен) и
, z
z = ------- получим:
sin <р°
а с z
---------------------=--------‘---- (64)
b d 75 simp0-----------------------5 A
Для более точного подсчета можно пользоваться формулой:
_a;_£ = _£.cos£_.
b d 75 sin<p°
Набор сменных зубчатых колес обкатки приведен в табл. 26.
* В действительности боковые поверхности зубьев конического колеса
получаются октоидного профиля, практически принимаемого за эвольвентный.
128
Таблица 26
Набор сменных зубчатых колес гитары обкатки
Число 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46,
зубьев 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61,
62, 63, 64, 65. 66, 67, 68, 69. 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77,
78, 79, 80, 81, 82, 83, 86, 88, 90, 91, 97, 100
Модуль | ./и = 1,75
Pcitpc
Вращение планшайбы (цепь угла обкатки)
При чистовой обработке зубчатого колеса планшайба с рез-
цами получает вращение, согласованное с вращением заготовки,
и поворачивается за цикл на угол 2% (сначала вниз на угол %, а
затем вверх на тот же угол). Величина
этого угла выбирается такой, чтобы рез-
цы полностью обкатывали нарезаемый
зуб.
Рассматривая поворот планшайбы от-
носительно горизонтального положения
О—0 (рис. 82), видно, что угол обкатки Л
равен сумме углов 7,1 и Т,2, где 7ц— угол
поворота планшайбы вниз от горизон-
тального положения, а угол Т,2— угол по-
ворота планшайбы вверх от горизонталь-
ного положения. Угол 72 больше угла Xi,
так как при обкаточном движении вверх
после чистовой обработки заготовка от-
водится от резцов и производится поворот заготовки на один зуб,
в то время как вращение планшайбы вверх продолжается.
Для ориентировочного подсчета угла М можно пользоваться
формулами:
при угле зацепления а=20°
Рис. 82. Схема углов по-
ворота планшайбы:
А-i — угол поворота планшай-
бы вниз от нулевого поло-
жения, Л2 — угол поворота
планшайбы вверх от нулево-
го положения, Л — общий
угол поворота планшайбы
при а—15°
(h." \
355,3 — + 90 \
____—____— 0,8 I sin <р,
z________/
(h" \
458,4—+90 \
____™____— 0,4 I sin <р,
z________/
(66)
(67)
где /г" — высота ножки зуба нарезаемого колеса; т — модуль;
z — число зубьев нарезаемого колеса; <р — половина угла началь-
ного конуса нарезаемого колеса.
Угол Т,2 определяется по формуле:
7,2 = 1,857,1.
(68)
129
Тогда полный угол Л поворота планшайбы, т. е. угол обкатки,
будет:
Л = At + Л,2 = 2.85Л.1. (69)
Направление вращения планшайбы изменяется механизмом
управления (принцип работы которого рассмотрим несколько
позже), который условно изображен на рис. 77 в виде двусто-
ронней зубчатой муфты 9, барабана 1 и рычагов 2 и 3.
За время цикла, т. е. за один оборот распределительного ва-
ла 6, вал 7 делает 17 оборотов, как в этом легко можно убедиться
из рис. 77.
От вала 7 вращение передается валу 8 через зубчатые колеса
42—42, либо 38—32—38 (реверс). За цикл вал 8 делает 72/з обо-
рота в одном направлении и 72/з — в противоположном. При
каждом переключении вследствие особого устройства механизма
переключения происходит потеря 5/б оборота.
Потеря за одно переключение равна:
„ 1 2 5 _
8-----7 — = — об.
2-3 6
Потеря за цикл, т. е. за два переключения, равна:
„ 5 5 _
2 — = — об.
6 3
Следовательно, вал 8 реверсивного механизма за один
делает оборотов:
цикл
поте-
17----15 4 об.
3 3
Теперь можно определить коэффициент k, учитывающий
рю оборотов при переключении реверсивного механизма:
k= 154:17 = ^
u Dl
Приняв за конечные звенья кинематической цепи угла обкат-
ки барабан 1, делающий один оборот за цикл, и планшайбу,
которая за это время должна повернуться на угол 2Х°, уравне-
ние баланса будет:
34. е 45 20 1
1 об.барабана —-1’7-8 ’ k — •—•—• —— • 360 = 2Х°.
Z 1 ОО ZD 1 ZU
Подставив сюда передаточное отношение между валами 7 и
8 17-8 = 1 и k=46/51, получим:
е к
Т~ 23'
Подбор сменных зубчатых колес в и f производится в зави-
симости от угла к° по табл. 27.
130
(70) .
(71)
Таблица 27
Набор сменных зубчатых колес гитары вращения планшайбы
Угол качения планшайбы, град Число зубьев сменных колес
вниз от нуля вверх от нуля х2 полный угол обката Х-Х,+Х, е /
з,з 6,2 9,5 20 48
3,8 7,2 11,0 22 46
4,5 8,3 12,8 24 44
5,0 9,2 14,2 26 42
5,6 10,5 16,1 28 40
6,5 12,0 18,5 30 38
7,2 13,2 20,4 32 36
8,1 14,9 23,0 34 34
9,1 16,7 25,8 36 32
10,2 18,9 29,1 38 30
11,5 21,3 32,8 40 28
13,0 24,1 37,1 42 26
14,8 27,3 42,1 44 24
16,8 31,2 48,0 46 22
19,3 35,9 55,2 48 20
7П=3
Механизм перемещения каретки
Перемещение каретки с заготовкой на резцы и отвод от рез-
цов осуществляется барабаном 5 (см. рис. 77), имеющим две
фасонные канавки: одну для чернового 24 и другую для чисто-
вого 23 нарезания зубьев. В соответствующую канавку вводят
один из двух роликов, смонтированных на рычаге 11 и сблокиро-
ванных между собой зубчатым колесом. Включение и выклю-
чение роликов возможно лишь в крайнем правом положении ка-
ретки.
Рычаг 11 может поворачиваться вместе с осью 12, подшипник
которой неподвижно связан со станиной. При вращении бараба-
на 5 рычаг 11 будет получать качение. В пазу рычага посредст-
вом винта 13 можно перестанавливать палец 14, входящий в паз
кожуха 15 (последний связан с кареткой болтами /7). Следова-
тельно, при повороте рычага 11 каретка будет перемещаться на
резцы или от резцов.
При чистовой обработке каретка подходит до упора 16, за-
нимающего постоянное положение, и остается неподвижной, так
как канавка барабана на этом участке имеет кольцевой профиль.
Если требуется отвести каретку подальше от резцов (напри-
мер, при установке новой заготовки), то освобождают болты 17
и перемещают каретку вручную маховиком 18.
При перемещении каретки вертикальная ось 19 перемещается
вместе с кареткой и, когда последняя достигает упора 16, эта
131
ось совпадает с плоскостью I—I (рис. 77 и 83), в которой пере-
мещаются вершины резцов и проходят через центр станка О, в
котором должны пересекаться оси заготовки и производящего
колеса. Соблюдение указанных условий весьма важно для по-
лучения надлежащей точности обрабатываемых колес. Ось заго-
товки при любом повороте головки каретки пересекает ось ва-
лика 19. Кроме этого, необходимо, чтобы вершина начального
конуса нарезаемого колеса находилась в точке Oi пересечения
оси заготовки с осью валика 19. Это достигается соответствую-
щим перемещением всей головки параллельно оси шпинделя за-
готовки при помощи реечной передачи, показанной на рис. 83.
Рис. 83. Каретка заготовки
Телескопический вал 20 позволяет производить это перемещение,
не разрывая кинематической связи цепи деления. При переме-
щении каретки вперед до упора 16 центр 0^совмещается с цент-
ром станка О; таким образом, вершина начального конуса наре-
заемого колеса совмещается с вершиной начального корпуса
производящего колеса.
Механизм управления станком*
Схема механизма управления станком представлена на
рис. 84.
Реверсирование вращения планшайбы с резцами (люльки) и
заготовки, а также включение корпуса дифференциала для по-
ворота заготовки в процессе деления производится при помощи
барабана управления 8 (на рис. 77 барабан /), непрерывно вра-
щающегося в одном направлении со скоростью, равной одному
обороту за цикл. На барабане имеется паз 7 и торцовый кула-
* На кинематической схеме станка (рис. 77) механизм управления услов-
но (упрощенно) изображен в виде двусторонней зубчатой муфты 9 и ба-
рабана 1.
132
чок 5. Паз имеет два участка, концентричных с осью барабана,
выступ 11 и впадину 6. При вращении барабана 8 выступ 11
нажимает на ролик 9 зубчатого сектора 29, который вра-
щаясь вокруг оси 10, повертывает зубчатый сектор 13, а
последний трубой 12 соединен с вилкой 16. При повороте
сектора 13 против часовой стрелки вилка передвинет ва-
лик 14 с , роликами 15 и 11 вправо. При этом ролик 17
окажется в плоскости собачки 18 и выключит ее из зацеп-
8ий пп стрелке А
Рис. 84. Механизм управления станком 526
ления с однозубым храповиком, насаженным на ступицу
колеса 42, вращающегося против часовой стрелки. Вращение
вала Б (на рис. 77 вал 8) прекратится. На левом конце вали-
ка 19, проходящего внутри корпуса 20, закреплена вторая собач-
ка 21, которая при выключении собачки 18 станет в положение
готовности включиться на однозубый храповик непрерывно вра-
щающегося по часовой стрелке колеса 38. Включение произой-
дет не сразу, а через 5/6 оборота (как об этом говорилось рань-
ше). Вал Б при этом получит правое вращение. Когда ролик 9
вновь попадет на концентрическую часть паза 7, сектор 29 повер-
нется в обратную сторону и повернет сектор 13 по часовой стрел-
ке, в результате чего вал 14 с роликами 15 и 17 передвинется
влево и займет нейтральное положение, при котором контакт
роликов с собачками невозможен. Когда вал Б повернется на
133
72/3 оборота по часовой стрелке, против ролика 9 окажется вы-
емка 6, и сектор 29 повернется еще против часовой стрелки, в ре-
зультате чего ролики 15 и 17 передвинутся в крайнее левое по-
ложение и ролик 15 окажется в плоскости собачки 21, отключит
ее от храповика колеса 38 и одновременно повернет собачку 18
в положение готовности для включения с храповиком колеса 42.
Включение собачки 18 также произойдет не сразу, а через 5/б
оборота после выключения собачки 21. Вал Б вновь получит ле-
вое вращение от колеса 42.
Так автоматически осуществляется изменение направления
вращения вала Б, а следовательно, планшайбы с резцами и за-
готовки.
В конце качания люльки вверх торцовый кулачок 5 барабана
8 повернет рычаг 2 с роликом 3 около оси 1 и передвинет стер-
жень 4, проходящий в трубе 12, в сторону дифференциала (вле-
во). В результате этого рычаг 24 с выступом 23 освободит со-
бачку 26, расположенную на корпусе дифференциала, который
под действием пружины 22 включится на вращающийся храпо-
вик 28, закрепленный на втулке колеса 61. Корпус дифференци-
ала начнет вращаться и сообщит заготовке дополнительный по-
ворот на один или два зуба (заготовка при этом отведена от
резцов). Вскоре после начала вращения корпуса дифференциала
действие торцового кулачка 5 прекращается. Рычаг 24 с высту-
пом 23 под действием пружины 25 переместится в первоначаль-
ное положение, при этом и стержень 4 переместится в первона-
чальное положение. Когда выемка на диске 27, связанном с вра-
щающимся корпусом дифференциала, окажется против рычага
24, выступающая часть п собачки 26 натолкнется на выступ 23
рычага 24, произойдет выключение собачки и вращение корпу-
са дифференциала прекратится.
Установка резцов по длине и по высоте*
Установка резцов по длине обеспечивает установку вершин
режущих лезвий резцов в плоскости, проходящей через центр
станка. Эта установка осуществляется при помощи так называ-
емого калибра длины (рис. 85).
Резцы устанавливают на резцедержателе и слабо зажимают
крепежными винтами, чтобы не было качки, но вместе с тем, что-
бы резцы имели возможность смещаться в продольном направ-
лении.
Калибр длины 1 устанавливают на верхний ползун так, что-
бы он плотно прилегал к плоскостям обоих ползунов. Затем про-
двигают резец 2 вперед, пока его острие не коснется проходной
части 4 калибра (непроходная часть калибра обозначена циф-
рой 3). После этого затягивают крепежные винты и, применяя
тот же калибр, убеждаются, не нарушена ли правильность уста-
новки резцов.
* Учитывая трудоемкость установки резцов, последние устанавливаются
мастером предварительно.
134
Установка резцов по высоте должна обеспечить пересечение
линий движения острия резцов с осью планшайбы (люльки). Эта
установка осуществляется «калибром высоты» с индикатором
и эталоном (рис. 86). Один калибр (верхний) служит для уста-
новки верхнего резца по высоте, другой (нижний) для установ-
ки нижнего резца по высоте.
Прежде чем приступить к установке резцов, необходимо на-
строить калибр по эталону. На эталоне имеется шесть пластинок,
предназначенных для верхних и нижних резцов с профильными
Рис. 85. Схема установки резцов по
длине
Рис. 86. Схема настройки калибра
для установки резцов по высоте
углами 1472» 15 и 20°. Прижимая плотно калибр 3 к опорной пло-
щадке 2 эталона 1, продвигают его, пока ножка индикатора 4
не придется против пластинки, профильный угол которой соот-
ветствует профильному углу резца. Затем устанавливают ци-
ферблат индикатора на нуль. Производя таким образом настрой-
ку калибра, по нему устанавливают оба резца. Калибр для уста-
новки верхнего резца размещается на верхних салазках, а нож-
кой упирается в нижние салазки.
Крепление заготовки и установка делительной
бабки
Крепление заготовок на станке модели 526 производится
обычно на оправках, которые по своей конструкции очень раз-
нообразны и зависят от конструкции нарезаемого колеса. После
установки оправки в шпинделе необходимо проверить индикато-
ром на биение ее посадочные поверхности. Заготовка после уста-
новки на станок также проверяется на биение по поверхности
конуса выступов, допускаемые величины которого регламентиро-
ваны ГОСТ 1758—56.
Делительная бабка с заготовкой должна быть так установле-
на в осевом направлении, чтобы вершина начального конуса на-
резаемого колеса совпадала с центром станка. Это осуществля-
ется перемещением делительной бабки вдоль оси шпинделя
заготовки при помощи реечной передачи (см. рис. 83) на величи-
135
ну k (рис. 87). Шкала с нониусом показывает расстояние от тор-
ца рабочего шпинделя делительной бабки до центра станка. Ве-
личина k берется из рабочего чертежа нарезаемого колеса. Уста-
новку делительной бабки в осевом направлении следует
производить с точностью до 0,02 мм.
После установки делительной бабки в осевом направлении
необходимо установить поворотную плиту делительной бабки
на угол ф° конуса впадин нарезаемого колеса (рис. 88).
Рис. 87. Эскиз заготовки нарезае-
мого колеса
Рис. 88. Схема наладки станка 526
При черновом нарезании зубчатых колес поворотная плита
устанавливается на угол %р°—Дф°. При этом впадины зубьев бу-
дут прорезаны глубже на 0,1—0,3 мм, что необходимо для раз-
грузки чистовых резцов.
Величина угла Дф° определяется по формуле:
д о 3450ДЛ
д^° =--------
(72)
где Д/г — величина углубления впадины (ДЛ = 0,1; 0,2; 0,3) в мм*,
L — длина образующей делительного конуса нарезаемого коле-
са в мм.
При чистовом нарезании поворотная плита делительной баб-
ки устанавливается точно на угол ф° начального конуса впадин.
Техническая характеристика зубострогального станка модели 526
Наибольший модуль нарезаемого зуб-
чатого колеса.................. . .
Количество нарезаемых зубьев ....
Наибольший диаметр начальной ок-
ружности нарезаемого зубчатого
колеса ............................
Наибольшая длина нарезаемого зуба
Наименьшее и наибольшее значение
половины угла начального конуса
нарезаемого колеса ................
Число двойных ходов в минуту . . .
Количество подач...................
Время обработки одного зуба . . •
8 мм
10—200
600 мм
90 мм
5°42' и 84°18'
15 в пределах 85—442
15
7,6-5-86,5 сек
136
Настройка зубострогального станка 526
Форма протокола
I. Техническая характеристика станка.
II. Основные части станка и органы управления
III. Настройка станка.
Произвести настройку станка для нарезания конического колеса из пары
колес с межосевым углом 90°, Zi =________»«2 ==_______.
Материал нарезаемого колеса _________. Угол зацепления а° __________,
модуль т__________ мм, длина нарезаемого зуба b______________мм, коэффи-
циент высоты головки зуба k'\, коэффициент высоты ножки зуба
мм, скорость резания v м/мин, время обработки од-
ного зуба при черновой прорезке методом единичного деления или при чисто-
вой обработке /=сек.
к Половины углов начальных
конусов нарезаемых колес:
*g Ti = —;
*2
у2 = 90 — <pj .
2. Длина образующей начального'
конуса:
2 sin
3. Высота головки зуба:
h\ == k\m.
7. Длина хода резцов.
8. Число двойных ходов в минуту.
4. Высота ножки зуба:
' h\ = k\m.
5. Угол ножки зуба:
6. Угол установки шпинделя
заготовки:
, _ ° °
Ф =?1 — 71-
9. Расчет настройки цепи главного движения _____________________.
10. Углы установки направляющих ползунов резцов
1L Расчет настройки цепи подач ____________________________________
12. Угол поворота планшайбы _______________________________________
13. Расчет настройки цепи деления _________________________________
14. Расчет настройки гитары обкатки.____________________:__________.
15. Установить подобранные сменные зубчатые колеса, заготовку, каретку
изделия и произвести нарезание зубчатого колеса.
Дата Подпись студента
Подпись преподавателя
137
Пример расчета настройки
Нарезать чугунное коническое колесо zi из пары зубчатых колес: межосе-
вой угол 90°, Zi=30, z2=60, угол зацепления а=20°, модуль /п=2,5 мм, длина
зуба 6=25 мм, коэффициент высоты головки зуба fci'=l, коэффициент высоты
ножки зуба &i"= 1,1236, скорость резания и=15 м/мин. Машинное время на
один зуб при черновой обработке методом единичного деления, а также при
чистовой обработке /=13,3 сек.
Зная числа зубьев zi и z2 сопряженных колес, определяем половины углов
<pi и ф2 начальных конусов:
30
‘""«-S'""'5’
<Pi=26°34' (точнее значение ф1=26°35'54" необходимо для подбора сменных
зубчатых колес обкатки)
?2 = 90 — <?! = 90 — 26°34' = 63°26'.
Длина образующей начального конуса:
г mz\ 2,5-30
£ = —------= ———— = 83,89 мм.
2 sin ?! 2 sin 26°34'
Высота головки зуба:
h\ = k\m = 2,5 мм.
Высота ножки зуба:
— k\m = 1,1236-2,5 = 2,81 мм.
Угол ножки зуба:
А1 2,81 ,о„,
tgTi = — = ^; 71 = 155 .
Угол установки шпинделя заготовки:
ф = ?1 — 71 = 26°34' — 1°55' = 24°39'.
Длина хода резцов (см. формулу 56):
/ = 6 + 7 = 25 + 7 = 32 мм.
Число двойных ходов в минуту (см. формулу 53):
1000-v 1000-15
-234-
Сменные зубчатые колеса гитары скоростей определяем по форму-
лам 54 и 55:
А___п_234
В ”214 “214
1,1; A + B = 72.
По табл. 23 принимаем A=38 и В=34.
Углы установки направляющих ползунов резцов:
а) при черновой обработке методом одинарного деления (см. формулы
57 и 58) при условии
ДВг
—— = 0,5 мм,
138
a =
/5г n \ It
57,2961ту + A^ga0) 57,296 I — + 2,81 tg 20° +0,5
-------- ------------------------+д & =-------------------
L------------------------------------83,89
57,29б(—+2,81.0,36397 + 0,5^ 57,296 (+ 1,02 + 0,5)
\ 4 / \ 4 /
----------------------------L =------------------------L = 2°24';
83,89 83,89
б) при чистовой обработке
57,296 f-у- + A| tga°j 57,296 + 2,81-0,36397j
b =------------------------- =--------------------------------- = 2°2
L 1 83,89
Сменные колеса гитары подач подбираем по формуле 60 и табл. 24
#1 Ci 6,33 6,33 58-21
&i di tceK 13,3 42-63
Угол поворота планшайбы (см. формулу 66)
/ h”i \
355,3----+ 90 |
, I т' Л Л I .
Xi = у----------------— 0,8 / sin =
/ 2,81 \
/355,3 у-+ 90 \
= I------£-------—0,8 / sin 26°34' =6°9'.
По табл. 27 принимаем ближайшее большее значение Xi = 7,2°, которому
отвечает угол ^2=13,2° и суммарный угол Х=20,4°, тогда по той же таблице
сменные колеса
j?___32
f 36 ’
Числа зубьев колес е и f могут быть вычислены также по формуле 71.
Сменные колеса гитары деления подбираем, пользуясь формулой 62
и табл. 25:
&2 ^2 00 30
h d2 30 ’
Сменные колеса гитары обкатки вычисляем, пользуясь формулой 64
и табл. 26:
а с Z\ 30
— - — =----------1— =--------------------= 0,894349.
b d 75 sin «ft 75 sin 26°33'54"
По табл. 26 подбираем:
а _с 52_________70_
b d "" 55 74 ’
Все данные и расчеты по настройке станка 526 заносят в протокол.
139
XIII. ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Станки шлифовальной группы занимают исключительно важ-
ное место в современном машиностроении и предназначаются
главным образом для чистовых и отделочных операций. Шлифо-
вание применяют также для предварительной обработки, напри-
мер, очистки заготовок, обдирки, резки металлов, заточки
инструмента и др. Достоинство шлифовальных станков заключа-
ется в том, что на них можно обрабатывать детали высокой твер-
дости, которые не поддаются обработке другими режущими ин-
струментами.
Шлифование обеспечивает обработку по 1—2-му классу точ-
ности при 7—12-ом классах чистоты.
Шлифовальные станки по видам обработки можно подразде-
лить на следующие группы: круглошлифовальные станки, приме-
няющиеся для шлифования наружных поверхностей вращения;
внутришлифовальные — для шлифования внутренних поверхно-
стей вращения; бесцентровые круглошлифовальные — для на-
ружного и внутреннего шлифования; плоскошлифовальные с пря-
моугольным и круглым столами — для шлифования плоских по-
верхностей; станки для шлифования фасонных поверхностей
(резьб, зубьев шестерен и др.); заточные станки для заточки
режущих инструментов.
Порядок выполнения работы
1. Изучить круглошлифовальный станок модели 3153М.
2. Изучить плоскошлифовальный станок модели ЗГ71. -
3. Ознакомиться с принципом действия бесцентрово-шлифо-
вального станка.
Круглошлифовальный станок модели 3153М
Станок модели 3153М (рис. 89) предназначен для шлифова-
ния наружных поверхностей цилиндрических и конических изде-
лий с небольшим конусом в производственных и инструменталь-
ных цехах машиностроительных заводов.
Шлифовальный круг получает вращение (главное дви-
жение) и поперечное перемещение в конце каждого продоль-
ного перемещения стола (поперечная подача).
Обрабатываемая деталь зажимается в центрах передней и
задней бабок и получает вращательное движение (круговая
подача) и возвратно-поступательное движение вдоль своей оси
(продольная подача).
В станке автоматизированы продольный ход стола и попереч-
ная подача шлифовального круга на ход стола. Оба эти движе-
ния могут осуществляться и вручную. Автоматизированы также
быстрый подвод и отвод шлифовальной бабки, причем при под-
воде бабки начинает вращаться изделие, и появляется поток
140
охлаждающей жидкости, а при отводе бабки прекращается вра-
щение изделия, и выключается поток жидкости.
Шлифовальный круг приводится во вращение от электродви-
гателя N = 2,8 кет, п=1500 об!мин (рис. 90). Изменение числа
оборотов круга производится заменой шкива, сидящего на валу
электродвигателя.
Рис. 89. Внешний вид станка 3153М:
1 — станина, 2 ~ передняя бабка, 3 — задняя бабка, 4 — шлифо-
вальная бабка, 5 — стол, 6 — маховик ручного перемещения
стола, 7 — рукоятка реверса хода стола, 8 — рукоятка регулиро-
вания скорости хода стола, 9 — рукоятка зажима упора стола,
/О — рукоятка включения автоматического хода стола, 11 — пе-
реключатель диапазона чисел оборотов изделия, 12 — рукоятка
зажима задней бабки, 13 — рукоятка отвода пиноли, 14 — руко-
ятка зажима пиноли, 15 — рукоятка быстрого подвода — отвода
шлифовальной бабки, 16 — маховик ручной подачи шлифоваль-
- ного круга, 17 — рукоятка включения автоматической подачи
шлифовального круга, 18 — рукоятка подачи шлифовального
круга на 0,0025 мм, 19 — винт микрометрической настройки упо-
ра стола, 20 — рукоятка для регулирования охлаждающей жид-
кости, 21 — кнопочная станция, 22 —винт поворота стола, 23 —
лимб установки величины автоматической подачи шлифовального
круга, 24 — лимб отсчета величины подачи шлифовального круга
Шпиндель шлифовального круга установлен в двух разъем-
ных трехвкладышных бронзовых подшипниках. Из каждых трех
вкладышей — два неподвижных, а третий поджимается винтом
через плоскую пружину. От шпинделя шлифовального круга че-
рез червячную передачу осуществляется вращение насоса для
смазки подшипников шпинделя.
Вращение изделию сообщается от двускоростного электро-
двигателя (W = 0,67 кет, п=1400 и 2800 об/мин). Передняя баб-
ка 1 позволяет сообщать изделию шесть различных чисел обо-
ротов в пределах от 150 до 800 об/мин за счет двускоростного эле-
ктродвигателя и трехступенчатых шкивов.
141
Г CLLLKd
Z=21
2
-{ t
JZ
схема
модели
0177
0134///<Z> 153
N =2,8 кВт
п=1500 оВ/мип
Рис. 90. Гидрокинематическая
круглошлифовального станка
3153М
0120 хт=2 Реи-ка
стола 7
Z = TB /
'B
• Резервуар
А/= 0,67 кбт
п= 280/1400
Од/мин
0 52
0 79
0103
/
054
Z=42
HOCOC
16
24
Стол
$а_
От электродвигателя движение передается через трехступен-
чатую клиноременную передачу и одноступенчатую на поводко-
вую планшайбу 2. Задняя бабка 3 может перемещаться вдоль
направляющих стола и закрепляется на столе эксцентриковым
зажимом 4. Поджим пиноли к изделию обеспечивается пружиной.
Продольная подача изделия осуществляется возврат-
но-поступательным движением стола от гидропривода. Лопаст-
ным насосом 5 масло из резервуара через фильтр 6 по трубопро-
водам подается к крану 9 гидропанели и золотнику 10 быстрого
подвода шлифовальной бабки.
Имеется ответвление трубопровода к манометру 8 и предо-
хранительному клапану 7.
От крана 9 гидропанели масло по трубе 11 через проточки
12, 13 и трубопровод 14 поступает в правую полость силового
цилиндра 15. При этом поршень 16 будет перемещаться влево
и через шток 17 сообщать движение столу. Из левой полости си-
лового цилиндра масло поступает через трубопровод 18, про-
точки 19, 20, 21, 31 и трубопровод 22, через дроссель 40 на слив
в бак 23.
Регулирование длины хода стола осуществляется закреплен-
ными на столе упорами, которые попеременно нажимают на вы-
ступающий из кожуха станины рычаг реверса 24 и поворачива-
ют его. При повороте рычага происходит перемещение управля-
ющего золотника 25 (в рассматриваемом нами случае вправо),
вследствие чего масло под давлением через проточки 26, 27 и тру-
бу 28 поступит к торцу реверсивного золотника 30 и переместит
его вправо.
При указанном положении реверсивного золотника масло от
насоса через проточки 12, 19 и трубопровод 18 получит возмож-
ность поступать в левую полость силового цилиндра 15, и стол
будет перемещаться вправо.
Масло из правой полости силового цилиндра по трубе 14,
через проточки 13, 38, 39, 31 и по трубе 22 уйдет на слив.
Скорость перемещения стола регулируется с помощью дрос-
селя 40.
Останов стола осуществляется краном 9. Кран имеет два фик-
сированных положения «пуск» и «стоп». Перевод крана из одно-
го положения в другое осуществляется при повороте рукоятки
на 60°.
При положении крана «пуск» линия нагнетания соединяется
со средней проточкой реверсивного золотника (положение
III—II).
При положении крана «стоп» линия нагнетания отсекается
ют средней проточки реверсивного золотника, и полости цилинд-
ра соединяются между собой (положение IV—V), что дает воз-
можность перемещать стол вручную.
143
Механизм ручного перемещения стола
Ручное и автоматическое движения стола (см. рис. 90) сбло-
кированы. При включении автоматического хода стола масло под
давлением из гидропанели поступает по трубе 32 к плунжеру 33
механизма ручного перемещения стола. Плунжер выключает ку-
лачковую муфту.
При выключении автоматического хода стола давление масла
в трубопроводе 32 падает. При этом пружина перемещает плун-
жер 33 в обратном направлении и включает муфту ручного пе-
ремещения стола.
От маховика А вращение может передаваться реечному коле-
су z=16 (находящемуся в зацеплении с рейкой стола), либо
через зубчатые колеса 2=16 и 2=107 (при смещении маховика
вдоль своей оси), либо через колеса 2=16, 2=75, 2=23, 2=64,
2=20, 2=107 и на реечное колесо 2=16.
Поперечная подача шлифовального круга
Автоматическая периодическая подача шлифовального круга
происходит при каждом реверсе стола.
Во время реверса одновременно с изменением направления
потока масла в цилиндр стола изменяется и поток масла, на-
правляющегося через кран В в цилиндр 35. Перемещение лопа-
сти в цилиндре 35 передается через кривошипно-шатунный меха-
низм 34 на собачку. Собачка захватывает определенное количе-
ство зубьев храповика механизма подачи круга и осуществляет
поворот вала, с которого вращение передается через зубчатые
колеса: 2=20,2=60, 2=21иг=42.От последнего вращается гай-
ка, закрепленная вместе с колесом в кронштейне шлифовальной
бабки. Ходовой винт при этом не вращается, а получает лишь
осевое перемещение. Для выключения автоматической подачи
круга, когда есть необходимость осуществлять подачу вручную,
поворачивают рукояткой кран В. Этим перекрывают доступ мас-
ла в цилиндр 35.
Ручная подача осуществляется маховиком 36 через две пары
зубчатых колес и винтовую передачу.
Мелкая ручная подача шлифовальной бабки — на 0,0025 мм —
осуществляется посредством поворотной рукоятки 18 (см.
рис. 89), которая через рычажную передачу и собачку повора-
чивает храповик 2= 200 на один зуб.
Быстрый подвод и отвод шлифовальной бабки осуществляется
гидравлически. От гидронасоса масло, минуя гидропанель посту-
пает к золотнику 10, от которого отведены три трубки по одной
к каждой стороне цилиндра 37 быстрого подвода — отвода шли-
фовальной бабки и на слив. При повороте рукоятки, управляю-
щей поворотным золотником, масло под давлением поступает в
одну из полостей цилиндра 37 и через поршень со штоком, ходо-
вой винт и гайку перемещает шлифовальную бабку до упора, а
вторая полость цилиндра при этом соединяется через тот же зо-
лотник 10 со сливом.
144
Таблица 28
Круглошлифовальный станок модели 3153М
(форма протокола)
№ и/п Содержание работы Выполнение
1 Перечислить основные узлы станка и органы управления
2 Изучить гидрокинематическую - схему станка -
3 Установить деталь и произвести обра- ботку ик=м[сек Фдзд == М/МИН Sxv—мм/об. изд.. £г,и—мм1дв.ход
Дата Подпись студента________________________________________________.
Подпись преподавателя
Бесцентровоешлифование
Оно применяется для обработки как наружных, так и внут-
ренних поверхностей тел вращения. Бесцентровое шлифование
Рис. 91. Схема наружного бесцентрового шлифо-
вания:
1 обрабатываемая деталь, 2 — ведущий круг, 3 — режу-
щий круг, 4 — опорный нож
является более производительным, чем шлифование с закрепле-
нием заготовки в центрах или в патроне.
Схема бесцентрового наружного шлифования приведена на
рис. 91. Обрабатываемая деталь 1 пропускается между двумя
кругами — ведущим 2 и режущим 3, установленными на задан-
ном расстоянии друг от друга и получающими вращение в одном
направлении. Между кругами установлен опорный нож 4, на ко-
торый опирается заготовка. Режущий круг вращается с большой
145
скоростью (постоянной по величине), а ведущий — с малой ско-
ростью. Последняя может изменяться посредством зубчатых ко-
лес коробки скоростей. При этом заготовка получает скорость
вращения, близкую к скорости вращения ведущего круга. Для
шлифования заготовки по всей длине ей сообщается осевое пе-
ремещение со скоростью vn. Для этого ось ведущего круга уста-
навливается в вертикальной плоскости под углом а=1~7° к оси
режущего круга. Наружное бесцентровое шлифование можно
вести также методом врезания и до упора.
В настоящей работе необходимо ознакомиться с принципом
действия бесцентрового шлифовального станка и произвести шли-
фование детали с продольной подачей.
Плоскошлифовальный станок модели ЗГ71
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с назначением станка.
2. Изучить основные узлы и органы управления.
3. Изучить кинематическую схему станка.
4. Изучить работу гидросистемы.
5. Заполнить протокол работы.
Общие сведения
Станок модели ЗГ71 предназначен для обработки плоских
поверхностей деталей периферией шлифовального круга. С при-
менением различных специальных приспособлений на станке воз-
можно профильное шлифование различных деталей. Обрабаты-
ваемые детали укрепляются на столе с помощью электромагнит-
ной плиты или тисков.
Внешний вид станка с обозначением органов управления
представлен на рис. 92.
Принцип работы станка
Шлифовальный круг, закрепленный на шпинделе IV (рис. 93)
получает главное (вращательное) движение от электродвигате-
ля мощностью Af = 2,2 кет через ременную передачу (с вала V
на вал IV). Обрабатываемая заготовка укрепляется на столе
станка и получает вместе со столом возвратно-поступательное
перемещение (продольную подачу) с помощью гидросистемы или
вручную от маховика Л, зубчатые колеса 12—11—13—10, рееч-
ное колесо 9 и рейку S, укрепленную на столе станка.
Поперечная подача стола осуществляется или вручную махо-
виком Б, вращающим ходовой винт 2 (гайка 1 перемещается по
винту вместе со столом) или с помощью гидросистемы через об-
гонную муфту 6, зубчатые колеса 7—5—4—3 и ходовой винт 2.
Поперечное перемещение стола осуществляется в конце каж-
дого продольного хода. Глубина шлифования регулируется с по-
мощью вертикального перемещения шлифовального круга. Уско-
ренное вертикальное перемещение шлифовального круга может
146
осуществляться от электродвигателя АОЛ 12/4 мощностью IV —
= 0,13 кат через червячную пару 16—15,и ходовой винт 17. Вер-
тикальное перемещение шлифовального круга может осуществ-
ляться вручную маховиком В через червячную пару 18—14 и
ходовой винт 17.
Рис. 92. Внешний вид станка ЗГ71:
1 — лимб установки величины автоматической вертикальной по-
дачи, 2 —кран охлаждающей жидкости, 3 — рукоятка ручной
вертикальной подачи, 4 — упоры продольного реверса стола, 5 —
регулятор скорости движения стола, 6 — рукоятка ручного ре-
версирования стола, 7 — маховик ручной поперечной подачи
стола, 8 — рукоятка микрометрической поперечной подачи стола,
9 —лимб установки величины поперечной подачи стола, 10 — ру-
коятка включения и реверса поперечной подачи, 11 — кнопка
«пуск», и «останов» — станка, /2 —маховик ручного продоль-
ного перемещения стола
На станке может осуществляться и автоматическая верти-
кальная подача с помощью гидросистемы (рис. 94).
Работа гидросистемы станка
Продольная подача стола. Возвратно-поступательное переме-
щение стола (продольная подача) осуществляется с помощью
гидропривода.
Масло нагнетается лопастным насосом Г-12 (см. рис. 94) че-
рез золотник Г-54 и фильтр О,2Г41 по трубопроводу 1 в цент-
ральную полость золотника л гидропанели ВШПГ-35. При поло-
жении золотника, указанном на схеме, основной поток масла по-
147
АОЛ 12/4
Рис. 93. Кинематическая схема станка ЗГ71
На смазку
направлявших
ступает по трубопроводу 4 в правую полость силового цилиндра
и перемещает шток 'поршня, жестко связанный со столом стан-
ка, влево.
Длина хода стола регулируется расположением упоров а.
Слив масла из левой полости силового цилиндра происходит
по трубопроводу 3 через золотник л, золотник в и трубопровод 2.
При движении стола влево правый упор поворачивает рычаг б,
связанный системой зубчатых колес с рейкой золотника управ-
ления в. Плунжер золотника в, перемещаясь влево, перекрывает
своим правым конусом слив из левой полости гидроцилиндра.
Стол останавливается. В левом положении плунжера золотни-
ка в часть масла из правой его полости через дроссель г попа-
дает под правый торец плунжера золотника л и перемещает его
в крайнее левое положение. В левом положении плунжеров зо-
лотников л и в масло от насоса Г-12 будет поступать по трубо-
проводу /, правым выточкам золотника л и трубопроводу 3 в
левую полость силового цилиндра. В таком положении золотни-
ков лив стол будет перемещаться слева направо.
Наличие дросселей г позволяет регулировать скорость движе-
ния плунжера золотника л, что обеспечивает плавное регулиро-
вание продольной подачи стола. Скорость перемещения стола
регулируется дросселем д.
При включении гидравлической системы ручная подача авто-
матически отключается.
Поперечная подача стола. Поперечная подача стола осущест-
вляется в конце продольного его перемещения (т. е. в мрмент его
реверсирования). Часть масла через правую выточку золотника
управления в (см. рис. 94) по трубопроводу 5, через дроссель д
подается под нижний торец плунжера золотника е. Плунжер под-
нимается вверх (по схеме), масло по трубопроводу 15 подается
под торец плунжера золотника ж. Плунжер ж, перемещаясь вниз
(по схеме), пропускает масло под давлением по трубопроводу 7
в полость лопастного сервомотора и. Лопасть сервомотора пово-
рачивается, поворачивая через обгонную муфту 3 систему зуб-
чатых колес, вращающих ходовой винт поперечной подачи стола.
Регулирование величины поперечной подачи осуществляется кра-
ном k, изменяющим угол поворота лопасти сервомотора. Ревер-
сирование поперечной подачи осуществляется изменением на-
правления вращения ходового винта поперечной подачи (это
достигается переключением зубчатых колес с помощью гидроци-
линдра м).
Давление в торцовых камерах гидроцилиндра м переключа-
ется реверсивным золотником н, которым управляет золотник о.
Золотник о связан системой тяг и рычагов с реверсивным кулач-
ком р, который поворачивается упорами т. Золотник управления
у работает аналогично золотнику е и включается в гидросистему
при необходимости применения на станке автоматической верти-
кальной подачи.
150
Таблица 29
Плоскошлифовальный станок модели ЗГ71
(форма протокола)
№ п/п
Содержание работы
Выполнение
1 Перечислить основные узлы станка
2 Перечислить органы управления
3 Произвести настройку станка по сле-
дующим данным:
а) длина хода стола £ =
б) продольная подача $Пр =
в) поперечная подача $пп =
4 Прошлифовать деталь
Дата Подпись студента
Подпись преподавателя
Литература
1. Ачеркан Н. С. и др. Металлорежущие станки. Машгиз, 1965.
2. Богуславский Б. Л. Токарные автоматы. Машгиз, 1958.
3. Волчкевич Л. И. и др. Лабораторные работы по курсу «Металло-
режущие станки и автоматы». МВТУ, 1960.
4. Кучер А. М. и др. Металлорежущие станки. Машгиз, 1963.
5. М е д в е д е в Л. П. Жесткость упругой системы станок — изделие.
при точении в патроне. Труды Куйбышевского авиационного института,
вып. 17, 1959.
6. П е т р у х а П. Г., Бовин В. Г., М я к и ш е в М. А. Металлоре-
жущие станки (альбом кинематических схем). МАИ, 1962.
7. П о л т о р а ц к и й И. Г. Справочник приемщика станков. Внешторг-
издат, 1962.
8. Соколовский А. П. Научные основы технологии машиностроения.
Машгиз, 1955.
9. Че лобов Н. А., Петру ха П. Г., Бовин В. Г., Мяки-
ше в М. А., Буянова Т. Л. Руководство к лабораторным работам по
курсу «Металлорежущие станки». Оборонгиз, 1959.
10. Руководство по паспортизации металлорежущих станков, НИБТН.
Машгиз, 1956.
11. Руководство к токарно-винторезному станку 1К62. Станкостроитель-
ный завод «Красный пролетарий», 1956.
12. Руководство к плоскошлифовальному станку ЗГ71. Станкостроитель-
ный завод г. Орша.
13. Руководство к горизонтально-фрезерному станку 6М82. Горьковский
завод фрезерных станков, 1969.
14. Руководство к круглошлифовальному станку 3153М. Вильнюсский за-
вод круглошлифовальных станков.
15. ГОСТ 7895—56. Станки токарные общего назначения. Нормы жестко-
сти. Стандартгиз, 1956.
16. ГОСТ 42—56. Станки токарные общего назначения. Нормы точности.
Стандартгиз, 1956.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Предисловие........................................ 3
Основные правила техники безопасности при работе на
станках.......................................... 4
I. Токарно-винторезный станок модели 1К62 .... 9
II. Гидрокопировальный суппорт модели ГСП-41 . . 19
III. Проверка на точность и паспортизация токарно-
винторезного станка модели 1К62............... . 26
IV. Определение коэффициента полезного действия
механизма главного движения и мощности холо-
стого хода токарного станка..................... 39
V. Испытание токарно-винторезного станка на жест-
кость . ’................................... . 49
VI. Токарно-револьверный автомат модели 1112 . . . 57
VII. Токарно-револьверный станок модели 1336М ... 66
VIII. Консольный универсально-фрезерный станок моде-
ли 6М82 и делительная головка................... . 71
IX. Вертикально-фрезерный станок модели 6Н13ГЭ-2
с программным управлением ...................... 83
X. Настройка зубофрезерного станка модели 532 ... 97
XI. Настройка зубодолбежного станка модели 5А12 . . 110
XII. Настройка зубострогального станка модели 526 . . 119
XIII. Шлифовальные станки..........................140
Круглошлифовальный станок модели 3153М . . .140
Плоскошлифовальный станок модели- ЗГ71 .... 146
Литература............ .. .. ... . ... . ... . ..... 151
Scan by mynog
Руководство к лабораторным работам по курсу
«Металлорежущие станки.»
Под редакцией проф. П. Г. Петрухи
Редактор Л. Н. Чупеева
Художественный редактор Н. К. Гуторов
Обложка художника О. В. Камаева
Технический редактор А. К. Нестерова
Корректор Л. А. Егорова
Сдано в набор 16/VI—72 г. Подп. к печати 24/1—73 г.
Формат 60Х90*/1б. Объем 9,5 печ. л. Уч.-изд. л. 8,56
Изд. № ОТ-132/69 Тираж 35 000 экз Цена 31 коп.
План выпуска литературы для вузов и техникумов
издательства «Высшая школа> на 1973 г. Позиция № 97.
Москва, К-51, Неглинная ул., д. 29/14.
Издательство «Высшая школаэ
Московская типография № 8 «Союзполиграфпромаэ
при Государственном комитете Совета Министров СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли,
Хохловский пер., 7. Зак. 1315.
РУКОВОДСТВО
К ЛАБОРАТОРНЫМ
РАБОТАМ ПО КУРСУ
"МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ
СТАНКИ"