/
Автор: Вереина Л.И. Усов Б.А.
Теги: формообразование со снятием стружки молоты и прессы разделительные операции без образования стружки, дробление и измельчение, обработка листового материала, изготовление резьбы отдельные машиностроительные и металлообрабатывающие процессы и производства станки токарные станки станкостроение издательство высшая школа
Год: 1985
Текст
Л.й. Вереина Б. А Усов
Конструкции
и наладка
токарно-
затыповочных
chipmaker.ru
Л И Вереина Б. А Усов
Конструкции
и наладка
токарно-
затыловочных
станков
Издание второе,
переработанное и дополненное
Одобрено Ученым советом
Государственного кбмитета СССР
по профессионально-техническому образованию
в качестве учебника
для средних профессионально-технических
училищ
Chipmaker.ru
Москва -Высшая школа* 1985
™ ББК 34. 632
В31
УДК 621.941.1
Рецензент - канд. техн, наук В.Н. Гудцов (Всесоюзный заочный ма-
шиностроительный институт)
Chipmaker.ru
Вереина Л.И., Усов Б.А.
В31 Конструкции и наладка токарно-затыловочных станков: Учебник
для сред. ПТУ. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш, шк., 1985.—
191 с., ил.— (Профтехобразование).
30 к.
В книге изложены основные сведения о резании металлов, затыловании
различного режущего инструмента, рассмотрены конструкции токарно-заты-
ловочных станков, особенности их наладки.
Второе издание (1-е — в 1980 г.) дополнено описанием конструкций новых
токарно-затыловочных станков КТ-150, КТ-151 и др., приведены материалы по
робототехнике.
Учебник может быть использован при профессиональном обучении рабочих
на производстве.
2704040000 - 299 ББК 34.632
“ 052(01) -8Г“ КЬ 2-10-85
© Издательство ’’Высшая школа”, 1980
© Издательство ’’Высшая школа”, 1985, с изменениями
ВВЕДЕНИЕ
Токарь — одна из широко распространенных рабочих профессий, так
как токарная обработка деталей наиболее распространена по сравнению
с другими видами обработки. Токарная группа станков составляет около
20% в парке металлорежущих станков, выпускаемых нашей промыш-
ленностью.
Русское станкостроение возникло еще в XVIII в., в эпоху Петра I.
Токарь Андрей Нартов построил ряд токарных станков, впервые изобрел
самоходный суппорт. Великий русский ученый М.В. Ломоносов сконструи-
ровал сферо-токарный станок для обработки металлических сферичес-
ких зеркал. Многие русские умельцы-самоучки М. Сидоров, Я. Батищев,
Л. Собакин, П- захава обогатили технику того времени станками новых
типов. И все же в царской России станкостроение не поднялось до уровня
самостоятельной отрасли.
Бурное развитие станкостроения началось только в годы Советской
власти. В 1925 г. XIV съезд ВКП(б) принял план индустриализации страны,
по которому в кратчайшие сроки станкостроение превращается в мощную
техническую базу развития советско! к машиностроения.
Ла современном этапе решениями коммунистической партии и Со-
ветского правительства предусмотрено увеличить выпуск металлорежущих
автоматов и полуавтоматов, станков с числовым программным управле-
нием (ЧПУ), имеющих высокую степень автоматизации и позволяющих
осуществлять быструю переналадку при переходе на обработку новых
деталей, а также комплексов автоматического оборудования, оснащенного
автоматическими манипуляторами.
Затылование — один из видов обработки деталей на станках токарной
группы, заключающийся в затачивании задних поверхностей (затылков)
многолезвийных режущих инструментов со сложным профилем зуба (чер-
вячных, дисковых, фасонных фрез, метчиков и др.).
В эксплуатации могут встретиться затыловочные станки отечественных
и зарубежных фирм. За последние годы создано много моделей шлифо-
вально-затыловочных автоматов для обработки сверл, метчиков и Других
режущих инструментов, поэтому токарь-затыловщик должен уметь раз-
бираться в конструкциях затыловочных станков, построенных как на
базе токарных станков, так и специальных.
Токарно-затыловочные станки, как правило, являются высокоточными
станками, эксплуатации которых при многообразии выполняемых работ
может вызвать затруднения. Неправильная наладка станков, нерациональ-
ное их использование могут привести к снижению производительности
3
chipmaker.ru
обработки, преждевременному износу и получению некачественной про-
дукции, поэтому токарь-затыловщик должен хорошо изучить конструкции
узлов и механизмов затыловочных станков, разбираться в геометрии
режущих инструментов, правилах эксплуатации этих инструментов, ему
необходимы также знания технологических процессов обработки детален.
Одновременно с теоретической подготовкой токарь-затыловщик
за время обучения в ПТУ приобретает практические навыки в наладке
затыловочных станков: настройке кинематических цепей, установке и
регулировке режущих инструментов, наладке величины хода затылования,
установке кулачков, упоров и вспомогательной оснастки, установке мо-
мента врезания и отскока режущего инструмента.
Получив необходимую теоретическую подготовку и практические
навыки работы на современном токарно-затыловочном оборудовании,
учащиеся профтехучилища,не должны останавливаться на достигнутом:
постоянное совершенствование знаний поможет будущим рабочим активно
участвовать в совершенствовании производства, добиваться повышения
производительности труда и улучшения качества продукции.
Г Л А В А I ОСНОВЫ ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ
§ 1. Процесс образования стружки
Резание металлов - обработка металлов снятием стружки для прида-
ния заготовке заданных форм, размеров и обеспечения определенного
технологией качества поверхности. Основоположником учения о резании
металлов является профессор И.А. Тиме впервые подробно описавший
процесс образования стружки и сформулировавший основные законы
резания.
Стружка представляет собой деформированный и отделенный в резуль-
тате обработки резанием слой материала заготовки. Различают следующие
виды стружек. Стружка скалывания (рис. 1, а) образуется при
обработке вязких материалов с малыми скоростями резания, при больших
толщинах срезаемого слоя и при малых передних углах резца. Опытами
русского ученого Я.Г. Усачева было показано, что стружка скалывания
ломается не по плоскостям скалывания OiOt, а по плоскостям OSO2,
названным им плоскостями сдвига. Увеличение вязкости обрабатываемого
материала, уменьшение толщины срезаемого слоя, уве.шч ние переднего
угла резца и скорости резания приводят к уменьшению отдельных эле-
ментов стружки и постепенному переходу стружки скалывания в слив-
ную. Сливная стружка (рис. 1. б) не имеет плоскостей скалы-
вания. Образование сливной стружки позволяет обрабатывать металлы
с меньшими усилиями резания и получать более чистую поверхность об-
рабатываемой детали. Стружка надлома образуется при обработ-
ке хрупких материалов (чугуна, бронзы). Разрушение происходит по
разным направлениям, поэтому стружка представляет собой большое
количество легко рассыпающихся частиц металла.
Контакт стружки с металлом инструмента происходит при достаточно
высоких температурах. Более всего нагревается стружка (до 75% выде-
ляющейся теплоты), так как она претерпевает значительные деформации,
до 20% выделяемой теплоты воспринимает резец, около 4% — обрабаты-
Рис. 1. Образование стружки при резании:
а - стружка скалывания; б - сливная стружка; и - скорость
резания, t - глубина резания, ф - угол скалывания
5
41 . —
ваемая заготовка и около 1% расходуется на нагрев окружающей среды.
При затуплении резца в большей степени станут нагреваться резец и за-
готовка.
Как показал Я. Г. Усачев, при резании пластических металлов на перед-
нюю поверхность вблизи режущей кромки резца налипает обрабатыва-
емый материал, образуя так называемый нарост. Наиболее интенсивно
нарост образуется в зоне скоростей резания от 10 до 35 м/мин. При малых
скоростях резания (до 7 м/мин) температура в зоне резания недостаточна
для образования нароста, а при больших скоростях резания (свыше
80 м/мин) нарост не успевает привариваться к резцу, так как уносится
быстросходяшей стружкой. В условиях наростообразования невозможно
получить высококачественную обработанную поверхность. Работой в
определенной зоне скоростей резания, применением правильно подобран-
ной смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и полированием передней
поверхности режущего инструмента можно устранить образование нароста
и тем самым получать обрабатываемые поверхности с меньшей шерохо-
ватостью.
§ 2. Геометрия токарного резца
Резец является наиболее широко распространенным режущим инстру-
ментом. Резец состоит из головки / и стержня 5. Головка —
зто режущая (рабочая) часть резца, а стержень (тело) предназначен для
крепления резца (рис. 2). Резец имеет следующие элементы: перед-
Рис. 2. Элементы токарного резца
Рис. 3. Поверхности на заготовке в про-
цессе обработки резцом (а) и углы
резца (б'»
6
нюю поверхность 4, по которой сходит стружка, заднюю по-
верхность 7, обращенную к обрабатываемой детали, режущие
кромки2иЗ, образованные пересечением передней с задними поверх-
ностями, опорную поверхность би вершину резца 8. Режущие кромки
делятся на главную и вспомогательную. Главной режущей кромкой
3 называется кромка, формирующая большую сторону сечения срезаемого
слоя. Вспомогательной режущей кромкой 2 называется кромка,
формирующая меньшую сторону сечения срезаемого слоя. Задняя поверх-
ность лезвия инструмента, примыкающая к главной режущей кромке,
называется главной задней поверхностью 7, а примыкающая к
вспомогательной режущей кромке — вспомогательной задней
поверхностью 9.
На обрабатываемой заготовке различают обрабатываемую
поверхность 1, обработанную поверхность 3 (рис. 3, а) и по-
верхность резания 2, образуемую на заготовке главной режу-
щей кромкой. В отдельных случаях, например при обработке фасонными
резцами, поверхность резания за последние обороты остается как обрабо-
танная поверхность.
Для изучения геометрии резца вводятся следующие условные плос-
кости. Основная плоскость5— координатная плоскость, прове-
денная через рассматриваемую точку режущей кромки перпендикулярно
направлению скорости главного движения резания в этой точке. Основную
плоскость 5 можно определить как плоскость, параллельную продольной
и поперечной подачам. У токарных резцов с призматическим телом за
эту плоскость может быть принята нижняя опорная' плоскость резца.
Плоскость резания 4 - координатная плоскость, касательная
к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная основ-
ной плоскости. Главная секущая плоскость 6 — координат-
ная плоскость, перпендикулярная линии пересечения основной плоскости
и плоскости резания.
На процесс резания существенное влияние оказывают углы резца.
Главные углы резца (рис. 3, б) измеряются в главной секущей плоскости.
Главным задним у г л о м а называется угол между главной зад-
ней поверхностью и плоскостью резания. При малом заднем угле возможно
трение главной задней поверхности о поверхность резания. При большом
угле а ослабляется режущая кромка. Величина главного заднего угла
колеблется в пределах 6—12°.
Главным углом заострения/? называется угол между
передней и главной задней поверхностями резца.
Главным передним утлому называется угол между перед-
ней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости реза-
ния, проведенной через главную режущую кромку. От величины переднего
угла зависит сход стружки; при увеличении переднего угла сход стружки
облегчается, процесс резания протекает нормально, однако ослабляется
режущая кромка резца. Если передняя поверхность направлена вниз от
режущей кромки, то передний угол считается положительным, если
вверх — отрицательным (рис. 4). Резцы с отрицательными углами применя-
ют при обдирочных работах по стали при наличии ударной нагрузки (не-
7
chipmaker.ru
Рис. 4. Токарный резец с отрица-
тельным передним углом
Рис. 5. Изменение углов в зависи-
мости от положения вершины резца
относительно линии центров:
о - на линии центров, б — выше
линии центров, в — ниже линии
центров
равномерном припуске): обычно они оснащены твердосплавными плас-
тинками.
Углом резания 5 называется угол между передней поверх-
ностью резца и плоскостью резания.
Углы а и у образуются при заточке резцов, но в зависимости от поло-
жения вершины резца относительно линии центров (рис. 5, с) они могут
изменяться. При установке вершины резца выше линии центров (рис. 5, б)
увеличивается передний угол и уменьшается задний, а при установке верши-
ны резца ниже линии центров (рис. 5, в) передний угол уменьшается, а
задний угол увеличивается. Практически при наружной токарной обработ-
ке допускается установка резца выше центра на величину h = 0,01 D (D —
диаметр обрабатываемой заготовки), так как сила резания отжимает
резец вниз и режущая кромка становится на уровень линии центров. При
отрезании, обработке конических и фасонных поверхностей, чистовом
нарезании резьбы вершину резца следует обязательно устанавливать по
центру детали.
Углом наклона главной режущей кромки Xназы-
вается угол, заключенный между режущей кромкой и линией, проведен-
ной через вершину резца параллельно основной плоскости. Угол X счита-
ется положительным, когда вершина резца является наинизшей точкой
режущей кромки, отрицательным— когда вершина резца является наивысшей
точкой режущей кромки, и равен нулю при главной режущей кромке, парал-
лельной основной плоскости (рис. 6).
Главным углом в планер (см. рис. 3,6) называется
угол между проекцией главной режущей кромки на ее основную плос-
8
Угол наклона Угол наклона Угол наклона
отрицательный равен нулю положительный
Рис. 6. Угол наклона главной режущей кромки
кость и направлением подачи. При малом угле ц> в работе участвует большая
часть режущей кромки резца, что улучшает отвод теплоты, повышает
стойкость режущего инструмента. При большом угле работает меньшая
часть режущей кромки, поэтому стойкость резца снижается. При обработ-
ке длинных нежестких заготовок применяют резцы с большими углами
в плане, так как при этом отжимающее усилие будет меньше. В связи
с этим при обработке жестких заготовок угол р выполняется в пределах
30—45°, а при обработке нежестких заготовок 60-90°. При меньшем
главном угле в плане стручка получается тонкой и лучше завивается при
одной и той же глубине резания и подаче.
Глубиной резания называется расстояние между обрабаты-
ваемой и обработанной поверхностями, измеренное по перпендикуляру
к обработанной поверхности. Глубина резания измеряется в миллиметрах
и обозначается буквой t (рис. 7). За один оборот изделия резец, переме-
щаясь на величину подачи S, срезает стружку толщиной а и шириной Ь.
Из треугольника АВС можно установить зависимость между шириной
срезаемого слоя и глубиной резания: b = r/sin р, а из треугольника AED —
между толщиной срезаемого слоя и подачей: a =S • sin р, где а — высота
треугольника, опущенная из вершины А. Если подача остается неизменной,
то стружка будет тем тоньше, чем меньше главный угол в плане р.
Вспомогательным углом в плане называется
угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную
плоскость и направлением, противоположным подаче (см. рис. 3, б).
Углом при вершине в плане е называется угол между
проекциями режущих кромок на основную плоскость. Величина угла е
зависит только от заточки резца, а углы р и могут изменяться в зави-
симости от установки резца.
Вспомогательный угол в плане р\
выполняется в пределах 10-30°. Ес-
ли угол мал, то из-за упругих
отжатий резца вспомогательная кром-
ка может врезаться в обработанную
поверхность и испортить ее. Большой
угол р\ ослабляет вершину резца, а
кроме того, с увеличением углов и
<Pt возрастает высота Н (см. рис. 7).
Высота Н остаточного сечения среза-
емого слоя в значительной мере
определяет шероховатость обрабо-
9
chipmaker.ru
тайной поверхности. Площадь остаточного сечения ограничена контуром
AED и обычно составляет менее 2% площади срезаемого слоя, она оста-
ется на обработанной поверхности в виде периодически повторяющихся
неровностей. Высота Н этих неровностей возрастает с увеличением подачи
S, а с увеличением радиуса закругления вершины резца г высота
Н уменьшается.
§ 3. Стружколомы и стружкозавиватели
Высокоскоростное точение вязких материалов поставило серьезную
проблему — предупреждение образования сливной стружки для созда-
ния безопасных условий работы и удобства транспортировки стружки.
Проблема устойчивого изменения формы сливной стружки в процессе
точения и отвода ее из зоны резания давно изучается отечественными
и зарубежными станкостроителями. Значительного успеха в решении
этой задачи добились скоростники-новаторы Г. Борткевич, В. Бирюков,
А. Иванов и др. Несмотря на большое число выполненных работ, проблему
пока нельзя считать решенной в полном объеме — не найден универсальный
способ устойчивого дробления сливной стружки в процессе резания.
На рис. 8 приведена классификация средств управления сливной струж-
кой в процессе точения сталей, являющаяся результатом обобщения оте-
чественного опыта. Все известные средства управления стружкой класси-
фицируются на две группы: устройства, отводящие сливную стружку
без изменения ее формы, и устройства, изменяющие форму стружки в
процессе резания на более безопасную и транспортабельную. Организован-
ный отвод сливной стружки без изменения ее формы достигается соответ-
ствующей компоновкой узлов станка и применением полых резцов, кото-
рые улучшают направленность схода сливной стружки; в этих случаях
не решается вопрос транспортабельности стружки, не исключается при-
менение ручного инструмента (крючков) для освобождения стружко-
сборников от спутанной сливной (ленточной) стружки.
Рис. 8. Классификация средств управления сливной стружкой
10
Рис. 9. Профиль проходного резца Рис. 10. Токарный резец со стружкодробящей
со стружкозавиваюшей канавкой канавкой (с) и зоны дробления (б, в)
Гораздо эффективнее средства второй группы — изменение формы
стружки в процессе точения. Дробление сливной стружки и завивание
ее в винтовую спираль можно осуществить приданием передней грани
резца криволинейной формы, а также устройством на передней поверх-
ности резца постоянных и регулируемых порогов. Соответствующими
параметрами режущего инструмента, особенно углами у и X, а также рас-
положением порога по отношению к главной режущей кромке и его раз-
мерами достигается устойчивое дробление или завивание ленточной струж-
ки в определенном интервале режимов резания.
На рис. 9 показан профиль проходного резца со стружкозавивающей
канавкой, предложенного станочниками завода ’’Красный пролетарий”.
На этом резце выполнены отрицательная фаска под углом - (3—5)° и
стружкозавивающая канавка глубиной 0,1—0,15 мм, полученная электро-
искровым способом. При обработке сталей 35, 45 и 20Х такой профиль
канавки устойчиво завивает ленточную стружку при подаче 5 > 0,25 мм/об.
На Ленинградском металлическом заводе им.ХХП съезда КПСС ста-
ночником-скоростником В. Бирюковым разработана конструкция резца
со стружкодробящей канавкой (рис. 10, а), выполняемой электроискро-
вым или анодно-механическим способом. Механика стружколомания
заключается в принудительном изгибе стружки по профилю канавки.
Вначале канавка имеет радиус закругления Я = 7 мм, затем на пути об-
разования первого витка стружки профиль канавки меняется (R j = 1,5 мм),
стружка упирается в поверхность резца и ломается. В. Бирюков исполь-
зовал проходные и подрезные резцы с канавками двух размеров по шири-
не для обработки сталей: ХВГ со скоростями резания v =434-190 м/мин;
20Х с v = 107=250 м/мин, стали 45 с v = 1004300 м/мин, 40Х с v =
=41=50 м/мин (зона дробления и завивания в зависимости от глубины
резания и подачи показана на рис. 10, б), ШХ 15 со скоростью резания
v = 504-90 м/мин (зона дробления и завивания показана на рис. 10, в).
11
chipmaker.ru
Рис. 11. Профиль резца со стружкодробящей
канавкой, разработанный на Ленинградском
автоматно-штамповочном заводе (я) и зона
дробления (б)
Рис. 12. Многогранная неперета-
чиваемая пластинка
На рис. 11, а показан профиль резца со стружкодробящей канавкой,
разработанный на Ленинградском автоматно-штамповочном заводе. Для
данной конструкции резца определена зона устойчивого дробления ленточ-
ной стружки (рис. 11,6) при обработке сталей 40Х и ХВГ со скоростью
резания v = 504-190 м/мин, стали 20Х с и = 924-250 м/мин и стали 15 с п =
= 1284-364 м/мин. Дробление стружки осуществляется за счет превышения
задней кромки канавки по отношению к ее передней кромке.
При работе на универсальных станках и автоматах рекомендуется
использовать сборные резцы, оснащенные многогранными неперетачивае-
мыми пластинками с мелкоразмерными лунками (рис. 12). Лунки (ка-
навки) формируют при прессовании пластинки и выполняют двух типов:
замкнутыми и сквозными, у которых канавка выходит на вспомогатель-
ную режущую кромку, ослабляя тем самым вершину резца. Для устой-
чивого завивания и дробления сливной стружки мелкоразмерными лун-
ками необходимо подобрать соответствующие параметры: ширину фаски
у главной режущей кромки резца, длину лунки, радиус скругления и
глубину лунки. Так как глубина резания t и подача S оказывают сущест-
венное влияние на диапазон устойчивого дробления и завивания стружки,
то можно изготовить пластинки, на каждой стороне которых будут выпол-
нены канавки с различными параметрами.
Дробление и завивание ленточной стружки может быть достигнуто
применением резца с мелкоразмерным уступом на передней поверхности
(рис. 13). Такие мелкоразмерные уступы получают заточкой, шлифова-
нием или электрофизическими способами. На рис. 14, а изображен не-
сколько иной профиль стружкодробящего уступа, расположенного парал-
12
Рис. 13. Профиль рези» с уступом на передней поверх-
ности
Сечение резца. 1 а
16x16 3,5 1,5
20x20 4 1,6
25x25 Ь,5 2
30x30 5 2
Рис. 14. Резец со стружкодробящим уступом (<) н зона дробле-
ния (б)
Рис. 15. Резец с припаян-
ным струж КОЛОМОМ
Рис. 16. Резец с накладным струж-
коломом (в) и способ его крепле-
ния (б)
chipmaker.ru
лельно главной режущей кромке. Резец такой конструкции испытывался
при обработке высоколегированных сталей на скоростях резания v = 69^
135 м/мин, подачах 5 =0,18-Ю,5 мм/об и глубинах резания t =4-5-12 мм;
зона устойчивого дробления стружки показана на рис. 14, б.
На некоторых заводах применяют приваренные (припаянные) струж-
коломы из сталей 5ХНМ, 40Х, У10 (рис. 15). Расстояние К от режущей
кромки выбирается по табл. 1, угол т принимается близким к нулю.
1 Расстояние К.мм, от режущей кромки в зависимости
от подачи и глубины резания
Глубина резания /, мм Подача S, мм/об
0,2 0,3 0,4 0,5 . 0,6
1-2 е = 105° 6 = 115°
4-5 4,7-5,7 5,5-6,5 3,5-4,5 3,8-4,8
3-4 4,5-5,5 5,2-6,2 *~7 3,4-4,7 4-5
5-6 5-6 6-7 6,5-7,5 4-5 4,2-5,2
Применение таких стружколомов эффективно при скоростях резания,
не превышающих 80-100 м/мин.
С целью устранения внутренних напряжений, возникающих в пластин-
ках после напайки, были разработаны конструкции, в которых предус-
мотрено механическое крепление как пластинок, так и стружколомов.
На рис. 16, а показаны основные параметры накладного стружколома,
рекомендуется для переднего угла 7 = +15° выполнять 7^ =45°. В зави-
симости от различных значений главных углов в плане применяются смен-
ные вставки. Значения т в зависимости от главного угла в плане приве-
дены ниже:
<р, град 45 60 90
т, град от 0 до+5 от Одо+10 +20
Простой накладной пружинящий стружколом 2 (рис. 16, б) пред-
ставляет собой планку из закаленной стали, прижимаемую к резцу 3 бол-
тами 1 резцедержателя. Расстояние между режущей кромкой и сгружко-
ломающим порогом регулируется передвижением планки, значения вели-
чины К приведены в табл. 1. На рабочем месте держат несколько планок,
чтобы можно было подобрать такой стружколом, у которого рабочая
кромка наиболее плотно прилегала бы к передней поверхности резца.
Если стружка завивается, не доходя до порога стружколома, то необходи-
мо стружколом приблизить к режущей кромке или увеличить подачу
в пределах допускаемой из условия получения заданной шероховатости
обработки. Недостатком накладного стружколома является сложность
и громоздкость конструкции.
14
При токарно-затыловочных работах происходит дробление стружки
на отдельные элементы в силу прерывистого резания. Поэтому в конструк-
циях затыловочных резцов обычно не предусматриваются стружколомы
и стружкозавивающие канавки.
§ 4. Материалы для изготовления резцов
Материалы для изготовления режущих инструментов должны обладать
высокой твердостью, превышающей твердость обрабатываемой
заготовки. После термической обработки резцов, изготовленных из ин-
струментальных сталей, твердость должна находиться в пределах HRC
58-Ю4. Кроме того, материал, из которого изготовлен резец, должен обла-
дать достаточной прочностью, чтобы не сломаться под действием сил
резания. Инструментальный материал должен быть вязким, так как
режущая кромка резца, подвергаясь ударным нагрузкам, не должна вык-
рашиваться. При трении задней и передней поверхностей резца об обраба-
тываемую деталь и стружку с большой скоростью и давлением происходит
истирание резца и нагрев его до высокой температуры, поэтому инстру-
ментальные материалы должны обладать высокой .красностой-
костью.
Для обработки металлов применяют быстрорежущие, твердосплавные,
минералокерамические и алмазные резцы.
Быстрорежущие резцы используют в основном для черно-
вой и чистовой обработки стали на станках сравнительно небольшой мощ-
ности. Особенность быстрорежущих сталей: высокая твердость — до
HRC65, высокая красностойкость — до 650°С, способность в случае пере-
грева восстанавливать режущие свойства после охлаждения на воздухе.
Быстрорежущие стали подразделяются на стали нормальной и повышенной
производительности. К первой группе относятся стали марок Р9 (9% воль-
фрама), Р12, Р6М5 (5% молибдена) и Р6М5ФЗ. Ко второй группе отно-
сятся стали Р9К5 (5% кобальта), Р9Ф2К10, Р18Ф2К5, Р6М5К8 и ряд других.
Быстрорежущие стали этой группы применяют при обработке нержавею-
щих и жаропрочных сталей; особенно эффективна при обработке трудно-
обрабатываемых сталей марка Р18Ф2К8М.
Твердосплавные резцы применяют при черновой и чисто-
вой обработке чугуна, стали, цветных металлов и неметаллических материа-
лов с большими скоростями резания (от 100 до 1200 м/мин). Особенность
твердых сплавов: высокая твердость - до HRA90, высокая красностой-
кость — до 1200° С, хорошая износостойкость. Пластинки твердого сплава
выпускаются различной формы и размеров. Твердые сплавы вольфрамо-
карбидовой группы ВК8, ВК6, ВКЗ предназначены для обработки хруп-
ких материалов (чугун, бронза). Твердые сплавы титановольфрамовой
группы Т5К10, Т15К6, Т30К4 рекомендуется применять при обработке
вязких материалов (сталь, латунь). Твердый сплав наносится
на державке резца, которая изготовляется из углеродистой инструмен-
тальной стали. Металлокерамические твердые сплавы обладают повышенной
хрупкостью. Для тяжелых работ с ударной нагрузкой применяют трех-
карбидные титановольфрамокобальтовые твердые сплавы марки ТТ7К12.
15
Минералокерамические резцы применяют для получис-
товой и чистовой обработки стали и чугуна при отсутствии ударной нагруз-
ки. Минералокерамика обладает высокой твердостью — до HRA 90, крас-
ностойкостью — свыше 1200° С, хорошей износостойкостью, но повышен-
ной хрупкостью. Наиболее качественные минералокерамические пластинки
марки ЦМ 332 позволяют работать на чистовых режимах резания со ско-
ростями резания до 2000 м/мин, превышая при прочих равных условиях
стойкость твердого сплава марки Т15К6 в 1,5-2 раза.
Алмазные резцы применяют при тонком точении и растачи-
вании цветных металлов и сплавов, а также при обработке самых твердых
материалов.
Для высокопроизводительной обработки сталей, в том числе легиро-
ванных и закаленных, успешно применяются новые синтетические
материалы: эльбор-Р, композит,кубонит,гексанит-Р.
§ 5. Конструкции резцов
Элементы конструкции и геометрические параметры токарных рез-
цов определяются ГОСТом. Существуют стандарты на проходные прямые
и отогнутые резцы, проходные упорные расточные для сквозных и глу-
хих отверстий, отрезные и подрезные с напаянными пластинками из твер-
дого сплава, на автоматно-револьверные резцы как быстрорежущие, так
и твердосплавные. ГОСТы определяют размеры тела резца в зависимости
от размера его поперечного сечения, рекомендуют углы врезки пластинки
в стержень резца. Однако большое количество стандартов не исчерпывает
всех потребностей промышленности. Поэтому новаторами производства
за последние годы были разработаны и внедрены усовершенствованные
конструкции резцов, оснащенные металле- и минералокерамическими
пластинками. Остановимся подробнее на некоторых конструкциях.
Резец Борткевича. Токарем Ленинградского станкостроительного
завода им. Свердлова, лауреатом Государственной премии Г. Бортке-
вичем была разработана конструкция правого проходного упорного резца
(рис. 17). Преимуществом этого резца является возможность выполнения
Рис. 17. Проходной упорный резец конструкции Борткевича
16
chipmaker.ru
чистовой и получистовой обточки, подрезания торцов и обточки коничес-
ких поверхностей на повышенных скоростях резания. Резец имеет при-
паянную пластинку твердого сплава Т15К6 или Т30К4, угол наклона глав-
ной режущей кромки X=2е.
Резец Воробьева является разновидностью проходного упорного резца
(рис. 18). Он позволяет производить чистовую подрезку торцов, выточку
канавок для выхода шлифовального круга и получистовую обработку
цилиндрических поверхностей на повышенных скоростях резания.
Резец .Резникова — универсальный резец, имеющий три режущие кром-
ки (рис. 19). Применяется как правый проходной, подрезной, расточной
и фасонный резец для снятия левой наружной фаски. При повороте рез-
цедержателя на некоторый угол переходной кромкой можно снимать
фаску в отверстии. Скорость резания при работе этим резцом превышает
500 м/мин.
Резец Афанасьева. Основной особенностью резца (рис. 20) является
наличие отрицательной фаски. Резец, оснащенный твердосплавной плас-
тинкой. при обработке углеродистых сталей может работать при скорос-
ти резания 1040 м/мин.
Резец Быкова. Токарем Московского завода шлифовальных станков
лауреатом Государственной премии П. Быковым разработана конструкция
отогнутого проходного резца (рис. 21) с пластинкой из твердого сплава
Т15К6 или Т30К4 с = 45°. Полукруглая канавка шириной b на передней
грани вдоль режущей кромки и фаска f с нулевым передним углом об-
легчают отвод стружки. Этим резцом выполняют чистовое и получистовое
точение сталей со скоростью резания 500—900 м/мин.
Резед Евсеева — отрезной резец (рис. 22), имеет ломаную режу-
щую кромку с углами в плане 45°, наиболее эффективен при обра-
ботке труднообрабатываемых и нержавеющих сталей на станках средней
мощности. Рекомендуется применять при отрезке заготовок диаметром до
70 мм. Углы у у,, режимы резания и инструментальный материал выби-
рают по табл. 2.
2. Режимы резания при работе резцами Евсеева
Обрабатываемый материал Угол,град Скорость резания, м/мин Подача, мм/об Марка инстру- ментального материала
7 V
Нержавеющие стали +12 0 140-200 0,1-0,4 ВК8, ЕК8М
Титан ВТ-1-1, ВТ-1-2 + (6-8) 0 120-140 До 0,1 ВК8
Титан ВТ-5 0 —4 100-120 »0,2 ВК6
Сталь 45, хромонике- левые стали 0 -4 700-800 0,1-0,4 Т15К6
Сталь 20, бронза, алюминиевые сплавы + (15- 20) - 500 1-3 ВК8, Р18
13
Рис. 22. Отрезной резец конструкции Евсеева
Рис. 23. Резец для точения с перемен-
ной нагрузкой
chipmaker.ru
Рис. 24. Резец для работы с большим^ подаЧ1МИ
Рис. 25. Отрезной резец для работы Рис. 26. Резец с механическим креплением
с большими подачами неперетачиваемь^ п)истинок
Резец для точения с переменной нагрузкой применяется при обработке
заготовок с неравномерным припуском или прерывистой поверхностью
(рис. 23). Имеет угол наклона главной режущей кромки Х=+40“. В
момент врезания в заготовку удару подвергается режущая кромка, наибо-
лее удаленная от вершины резца, тго увеличивает стойкость, резца.
Резец Колесова предназначен для работы с большими подачами (от
5 мм/об) при скоростях резания более 50 м/мин для получистовой обработ-
ки. Резание приходится на главную режущую кромку А с главным углом
в плане <р = 45е (рис. 24). Вспомогательная режущая кромка С с =0°
срезяет остающиеся гребешки, переходная кромка В предохраняет вершину
резца от скалывания (она имеет ширину около 1 мм и угол в плане 20°).
Кромки А и В имеют узкие фаски, у - —5е. Для получения высокой чис-
тоты обработки кромка должна быть установлена параллельно оси де-
тали, а вершина резца - ниже линии центров на 0,2 диаметра заготовки.
Резец Ванькурова - отрезной резец (рис. 25), предназначенный для
работы с большими подачами. Внедрение этих резцов позволяет повысить
скорость резания в 13 раза или в 2,8 раза увеличить подачу, при этом
стойкость резца не уменьшается.
Резцы с механическим креплением непврстачиваемых пластинок.
В таких резцах (рис. 26) применяют трех-, четырех-, пяти- и шестигранные
шжтяяхи. Мяопж/х>мониуюш№аяику2 насажимют отверстием на штифт
3 и прижимают к державке 1 клином 4 и винтом 5. После износа одной
из режущих кромок пластинку поворачивают и в работу вступает следую-
щая кромка. Резцы с механическим креплением многокромочных непе-
ретачиваемых пластинок экономичны, удобны в работе, обеспечивают
надежное дробление стружки и имеют повышенную стойкость по сравнению
с напайными резцами, позволяют вести обработку при скоростях резания
до 200—300 м/мин. Помимо этого, изменяя на державке угловое распо-
ложение опорной поверхности АБ, можно получать для одних и тех же
пластинок различные значения углов: переднего у, заднего а и X (угла
наклона главной режущей кромки).
Резцы для выполнения токарно-затыловочных работ предназначены
Для работы с ударными нагрузками в условиях прерывистого резания.
Обычно применяют призматические резцы (головка из быстрорежущей
стали а стержень из стали 45). Особенностью геометрии этих резцов явля-
ется достаточно большая величина заднего угла а (до 35е), так как в
процессе резания его фактическое значение уменьшается. Затыловочные
резцы выполняются либо охватывающими профиль изделия (рис. 27),
либо по форме впадины профиля (рис. 28). Для повышения произво-
дительности затыловочных работ применяются гребенки (рис. 29).
Рис 27. Токарно-затыловочный Рис 28. Токарно-3
резец, охватывающий профиль ценный по форме втитылов°чный резец, выпоЛ
зуба ИДИНЫ профиля
Рис. 29. Гребенка для токарно-затыловочпгх работ
21
chipmaker.ru
§ 6. Выбор смазочно-охлаждающих жидкостей
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) относятся к комплексу
средств, обеспечивающих эффективную эксплуатацию режущего инстру-
мента, станка и освоение новых прогрессивных методов обработки метал-
лов. Выбор СОЖ зависит от вида обработки (черновая или чистовая), об-'
рабатываемого материала (сталь, чугун, цветные металлы), требований
к качеству обрабатываемой поверхности, технологической операции (то-
чение, развертывание, резьбонарезание, затылование шлифованием). СОЖ
снижают интенсивность силовых и тепловых нагрузок на режущий инстру-
мент и обрабатываемую деталь, позволяют своевременно удалять из зоны
резания стружку и продукты износа.
В течение ряда десятилетий на металлообрабатывающих предприятиях
в качестве смазочно-охлажающих жидкостей применяли сульфофрезол,
эмульсолы ЭТ-2, Э, ЭГТ, керосино-масляные смеси. За последние годы
в СССР были проведены большие работы по созданию, организации про-
мышленного производства и использованию новых СОЖ при обработке
металлов резанием. Например, специально для технологического процесса
ВАЗа имени 50-летия СССР был разработан с целью замены импортных
составов эмульсол ”Укринол-1”. Он достаточно эффективен на различных
операциях при обработке сталей, чугунов, алюминиевых сплавов лезвий-
ными и абразивными инструментами. При применении эмульсола ”Укри-
нол-Г повышается стойкость инструментов, при этом коэффициент из-
менения стойкости инструментов кт колеблется в пределах от 1,3 (при
замене сульфофрезола) до 1,9 (при замене эмульсии ЭТ-2 и ЭГТ). В табл. 3
приведены и другие новые СОЖ, которые дают увеличение стойкости
режущего инструмента по сравнению с заменяемыми СОЖ. Испытания
новых СОЖ показали, что наряду с повышением стойкости инструментов
они обеспечивают снижение шероховатости обработанной поверхности;
в табл. 3 указаны значения среднеарифметических величин Ra отклонений
профиля микронеровностей обработанной поверхности для отделочных
и чистовых операций.
Новью СОЖ "Укринол-1”, ”Аквол-2”, НСК-5у, ИХП-45Э, СДМУ-2,
ОСМ-3, МР-1, МР-2у, МР-4, МР-5, ОСМ-5 способны заменить неудовлетво-
рительные в технологическом и санитарно-гигиеническом отношениях
стандартные эмульсии Э, ЭГТ, сульфофрезол, а также пожароопасные ке-
росино-масляные смеси.
23
Продолжение табл. 3
Тахнолепачсеим Об Саоымми > операция маиериаи . Условия применения Технологические показатели Заменяемая СОЖ
Обработка на токарных Масляная СОЖ МР Сталь KOHCTpyirwiai—a v >30м/мия -1 *г= 1,2 *1,4 Сульфофрезол
автоматах (точение, свер- ление, нарезание резьбы Сталь нержавеющая cl:р *г=1,4 4-2,0 > ИС-20, сульфофрезол,
метчиком и плашкой от- резка, точение дисковыми Титановые сплавы * кт= 1,3 олеиновая кислота Сульфофрезол
резцами) Сверление Высокомарганцовистые *г = 1,3 Сульфофрезол
стали типа 45Г17ЮЗ, ММЛ-2 Титановые сплавы *г = 13 п
Нарезание внутренней Сталь конструкционная — кт=1,2 м
резьбы Сталь нержавеющая =1443,0
Высокомаргаицовистые -» *т=13 м
Нарезание наружной резь- стада пне 45Г17ЮЗ, ММЛ-2 Сталь конструкционная *г=1,2 и
бы плашкой Сталь нержавеющая *г=2 W
Глубокое сверление Сталь конструкционная — кт=1,3 ••
Развертывание легированная Сталь конструкционная у = 3 м/мии, Р6М5 Ra=2£ 99
Сталь нержавеющая типа v = ll м/мин, Р6М5; Ra =0,63 И
12Х18Н10Т Титановые сплавы типа v =4 -г 32 м/мин, ВКб v = 16 424 м/мии. Р6М5; Ra =0,63 »»
ВТ14 v =4 4 24 м/мин, ВК 6
Масляная СОЖ MP4
Обработка на токарных автоматах (точение, свер- ление, отрезка) Сверление : Стали нержавеющие Титановые сплавы типа - ВТ5, ВТ14 *г=1,3 *г=1,34-14 Сульфофрезол м
Масляная СОЖ ОС М-5
Обработка .а токарных ав- Сталь углеровиетая *г»1,5+1,7
томатах (сверление, раз
вертывание, нарезание
внутренней резьбы)
10%-иая эмульсия ИХП453
Шяцфо! яе бесцентровое Сталь конструкнионвая - Ra =0,32 4040 3%-ная эмульсия ЭТ-2
3-5%-иая эмульсия ”Укрииел -1”
в том числе на аг- Тоже *г=1,3 4-1,5 5%-иые эмульсии ЭТ-2 и ЭГТ
регатных станках и автома
гических линиях Серый чугун - *г=1,3 4-1,5 Тоже
Алюминиевые сплавы - Аг«»=13 ♦»
Сверлывк, в том числе на Сталь конструкционная - ^=1,3 4-1,9
агрегата станках и авто- Серый чугун - *j>=1,3 »•
матических линиях
Развертывание, в том <нс- Сталь конструкционная а=3 м/мии, Р6М5 Ra =0,32 и
ле на агрегатных станках То же * =6 м/мии, Р6М5 Ra =1,25 W
и автоматических линиях ” г = 8 м/мии, Р6М5 Яв =2,5 99
Серый чугун к = 12 м/мии Ra =043 99
Тоже а = 20 м/мии JU=U5 99
r.ru
26
§ 7. Износ режущего инструмента
Причиной износа резцов и других лезвийных режущих инстру-
ментов является трение сбегающей стружки о переднюю поверхность
резца и задних поверхностей резца о заготовку. Интенсивность износа зави-
сит от химического состава, физико-механических свойств и структурного
состояния металлов инструмента и заготовки, усилия и скорости резания,
температуры на поверхности трения. Следы износа наблюдаются на
передних поверхностях, когда толщина срезаемого слоя пре-
вышает 0,2 мм и работа ведется с большой скоростью резания без охлажде-
ния (резцы, торцовые фрезерные головки) ,на передних и задних
поверхностях при работе со средними скоростями резания, с при-
менением СОЖ и толщиной срезаемого слоя,превышающей 0,2 мм (резцы,
торцовые фрезерные головки, работающие с охлаждением, машинные
метчики, плашки, сверла, зенкеры) ,на задних поверхностях,
когда толщина срезаемого слоя меньше 0,2 мм и работа ведется с примене-
нием СОЖ (чистовые и фасонные резцы, гаечные метчики, развертки).
За критерий износа во всех случаях принимается наибольшая
ширина изношенной контактной площадки на задней поверхности инстру-
мента. Для уменьшения износа задний угол а у токарно-затыловочных рез-
цов выполняется значительно больше (до 35°), чем у токарных резцов.
Это объясняется тем, что при обтачивании выполненной по архимедовой
спирали задней поверхности зуба заготовки фактическое значение заднего
угла затыловочного резца становится меньше.
Работать изношенным резцом нельзя, так как снижается производи-
тельность труда, ухудшается точность и качество обработки. Изношенный
(затупленный) резец необходимо перетачивать. Резец должен затачивать
рабочий, получивший соответствующий инструктаж по технике безопасности
при работе на точильно-шлифовальных станках. Более сложный режущий
инструмент (червячно-модульные фрезы, спиральные сверла) перетачивают
на специальном оборудовании в инструментальных цехах. Износ абразив-
ного инструмента, применяемого при финишных операциях, является
следствием истирания и выкрашивания абразивных зерен и связки под
действием механических и температурных воздействий и возникающих
в зоне шлифования процессов адгезии и диффузии. Износ абразивных зерен
происходит неравномерно на протяжении всей обработки, в начальный
период наблюдается повышенный износ, после чего наступает период нор-
мального износа. За время нормального износа круга происходит механи-
ческий износ режущих кромок абразивных зерен, на которых образуются
площадки износа. При повышенных режимах работы происходит само-
затачивание: от зерен откалываются частицы. Более легкие режимы работы
соответствуют затуплению шлифовального круга.
Необходимо правильно подбирать твердость круга, чтобы затупив-
шиеся зерна своевременно срывались с поверхности, не мешая вступать в
работу новым зернам. Для затылования шлифованием применяют круги
только на керамической связке, зернистостью 40, 60 или 80, твердостью
СМ1 - См2, рекомендуемая скорость резания 18-40 м/с. Критериями
стойкости круга при затыловании шлифованием являются увеличение
погрешностей формы и непрямолинейность образующих.
27
Изношенным кругом работать нельзя, так как это приводит к браку
при обработке. Для стабилизации режущей способности шлифовального
круга пелесообразно его править чцтез малые промежутки времени; на
шлифовально-затыловочных автоматах это обычно осуществляется авто-
матически. Размерный износ круга существенно возрастает при переходе
от алмазной правки к правке твердосплавными дисками, роликами и шли-
фовальными кругами.
§ 8. Скорость ромния
При обработке металлов резанием необходимо правильно подобрать
скорость резания, а по ней и частоту вращения шпинделя. Скорость резания
оказывает наибольшее влияние на износ режущего инструмента, а сле-
довательно, на его стойкость (машинное время работы инструмента до
переточен). Увеличение скорости резания будет повышать производитель-
ность труда до определенных пределов: с ростом скорости резания умень-
шается стойкость режущего инструмента и возникает необходимость,
частой смены инструмента для переточки, кроме того, возрастает себестои-
мость детали, так как увеличивается расход инструментального материала,
потребляемой энергии,абразивов и пр. Нужно стремиться назначать эко-
номическую скорость р ез ан ня иж, чтобы стоимость изго-
товляемых деталей была минимальной. В этом случае стойкость инстру-
мента будет называться экономической стойкостью -Тэк.
Средние значения иж и Тж приведены ниже:
Инструмент Обрабаты- «эк» м/мин
немы!
материал
Быстрорежущий резец Р9К5............. Сталь 15—50
Твердосплавный резец Т15К6........... ” 100-350
Твердосплавный резец ВК8............. Чугун серый 50-100
Алмазный резец....................... Бронза 500-800
Быстрорежущее сверло 4=20-60 мм .... Сталь 10-55
Твердосплавное сверло BK8d = 8 "="30 мм .. Чугун серый 50-100
Быстрорежущий зенкер d = 36 -г 80 мм .... Сталь 10-40
Твердосплавныйзенкер d = 14 4- 80 мм .... Чугун серый 50-175
Быстрорежущая развертка d=21-г 80 мм .. Сталь 2—15
Инструмент 7эк>мив
Быстрорежущие проходные резцы.......................... 30-60
Твердосплавные проходные резцы.......................... 60-90
Отрезные и резьбовые резцы ............................. 20—60
Сверла <7 = 5 "^60 мм быстрорежущие при обработке стали .... 15-110
Сверла d = 5 = 60 мм быстрорежущие при обработке серого
чугуна . . . 20-170
Сверла твердосплавные ВК8 при обработке чугуна . . ....... 40-80
Зенкеры.................................................. 30-100
Развертки из инструментальной стали при обработке стали ..... 40—120
Развертки из инструментальной стали при обработке чугуна . 60-80
Развертки твердосплавные при обработке стали 23-180
Развертки твердосплавные Ц)и обработке чугуна . . . 30—240
28
На основании экспериментов выведена формула для расчета скорости
резания, при которой режущий инструмент имеет экономическую стой-
кость
Су ^общ
р7". ?. sy)'
где Ср — коэффициент, зависящий от вида обра-
v =
ботки и обрабатываемого материала; Т— заданная стойкость инструмента;
t — глубина резания; 5 — подача; &общ ~ общий поправочный коэффициент,
учитывающий СОЖ, механические свойства обрабатываемого материала.
Значения коэффициентов и показателей степеней т, х и у берут в справоч-
ной литературе по выбору режимов резания.
При выборе режимов резания при точении следует помнить закон
резания: для повышения скорости резания при неизменной стойкости
инструмента или повышения стойкости режущего инструмента при неизмен-
ной скорости резания следует увеличить глубину резания, уменьшая подачу.
§ 9. Сила резания
Сила резания измеряется и вычисляется по трем взаимно перпендикуляр-
ным направлениям (рис. 30). Вертикальная составляющая Pz стремится
отогнуть резец, сломать его, поэтому расчет сечения резца на прочность
ведут по силе Pz. Сила, действующая со стороны резца на заготовку, равна
по величине Pz и противоположно направлена; по ней определяют динами-
ческую нагрузку механизма коробки скоростей станка и крутящий момент
Pz D
на шпинделе AfKp = —-------, где D — диаметр заготовки.
Составляющая Ру определяет силу отжима резца от детали и величину
прогиба детали; составляющая Рх определяет динамическую нагрузку в
цепи механизма подачи. Наибольшую величину имеет сила Pz. При остро
заточенном резце можно записать примерное соотношение составляющих
силы резания:
Р =0,25 Pz,Py =0,4Pz.
Более точно составляющие силы реза-
ния можно определить в зависимости от
типа режущего инструмента в справочной
литературе по режимам резания. Например.
ДЛЯ резцов pz = cpz tx кPz, Px = сРх х
х/ ’ 5 ’ I?*’ ру = сРу - '' ’ кРу 'де
Cpz — коэффициент, зависящий от обраба-
Рис. 30. Силы, действующие на
резец
тываемого материала; сРх и
аналогичные коэффициенты
СРу
ДЛЯ
составляющих Рх и Ру; s — подача; t — глубина резания. Для of резных и
прорезных резцов глубина резания равна ширине прорезаемого паза;
29
chipmaker.ru
kp — коэффициент, равный произведению &мрг (зависит от механических
свойств обрабатываемого материала), кс<жРг (зависит от свойств охла-
ждающей жидкости) и k7pz (зависит от знака угла у) Для составляющих
Рх и Ру, kpr и kp определяются аналогично.
Для измерения составляющих силы резания существуют приборы (ди-
намометры) различных конструкций и принципов действия. Работа всех
динамометров основана на измерении упругой деформации их рабочих элемен-
тов. Основным недостатком пружинных и гидравлических динамометров
являются относительно большие линейное и угловое перемещения инстру-
ментов, которые вызываются деформацией пружинящих элементов в этих
приборах. Для измерения сил при резании с тонкой стружкой более под-
ходят электрические динамометры - индуктивные и проволочные датчики.
Для нормальной работы электрических динамометров достаточны упругие
перемещения рабочих элементов в пределах нескольких микрометров.
§ 10. Расчет мощности токарно-затыловочного станка
При затыловании дисковых, червячных, резьбовых фрез, метчиков и
при других затыловочных работах необходимо на шпиндель станка пере-
дать от электродвигателя полезную мощность Nn (эффективная мощность
резания), которая равна: Nn = Pz v + Рх S, где Pz, Рх — составляющие
силы резания; о — скорость резания; S — подача.
От электродвигателя к рабочим органам станка (шпинделю, суппорту)
мощность передается через кинематические пары: ременную передачу,
зубчатые передачи коробок скоростей, коробок передач и подач, в которых
мощность теряется. Потеря мощности происходит и на трение в подшип-
никах. Какая доля всей мощности расходуется на процесс резания, указы-
вает коэффициент полезного действия привода станка 4^= Мп/Мдв,где
Nah — мощность электродвигателя.
Для приводов станка с вращательным движением 7?пр обычно нахо-
дится в пределах 0,75—0,85. При передаче мощности через ряд кинемати-
ческих пар общий кпд может быть подсчитан ориентировочно как произ-
ведение отдельных пар, входящих в кинематическую цепь от электро-
двигателя до исполнительного органа станка: = т?рп • т?зп • ,г)тр> где i?prl
— потеря мощности в ременной передаче; т?зп— потеря мощности в зубчатых
передачах; — потеря мощности на трение в подшипниках.
Подсчитав т)™ станка на основании предыдущей формулы, можно
определить потребную расчетную мощность электродвигателя: Мдв расч =
_ ч.
Для нормальной работы токарно-затыловочного станка необходимо
подбирать в соответствии с заданными затыловочными работами станок
так, чтобы мощность двигателя главного движения была больше, чем
N
дв.расч ’
30
§ 11. Организация рабочего места токаря-затыловщика
Рабочее место — это часть производственной площади цеха,
на которой размещены один или несколькб исполнителей работы и обслу-
живаемая ими единица технологического оборудования, а также оснастка
и (на ограниченное время) предметы труда.
Организация рабочего места предусматривает рациональное расположе-
ние оборудования и оснастки, наиболее эффективное использование про-
изводственных площадей, создание удобных и безопасных условий труда,
продуманное расположение инструментов, заготовок и деталей на рабочем
месте.
Все предметы и инструменты располагают на рабочем месте в пределах
досягаемости вытянутых рук, чтобы не делать лишних движений, вызываю-
щих дополнительные затраты времени и ускоряющих утомляемость рабочего.
Все, что приходится брать левой рукой, располагают слева, то, что берут
правой рукой, — справа. Материалы и инструменты, которые берут обеими
руками, располагают с той стороны станка, где во время работы находится
токарь-затыловщик. Если предметы труда располагать в строго определен-
ном порвдке и всегда на одних и тех же местах, то у рабочего появится
навьим и автоматизм движений, что ведет к снижению напряжения и утом-
ляемости. Пример планировки рабочего места токаря, работающего на
токарно-винторезном станке 16К20, приведен на рис. 31.
В механических цехах единичного и мелкосерийного производства на
рабочем месте токаря-затыловщика хранится много инструментов и прис-
пособлений. Для хранения используется инструментальная тумбочка с
планшетом, прикрепленным с задней стороны тумбочки и служащим для
вывешивания чертежей, карт технологического процесса, инструкций по
технике безопасности; приемный столик, на верхней полке которого
Рис. 31. Рабочее место токаря:
1 - ящичная тара, 2 — столик приемный,
J ~ тумбочка инструментальная для двух-
сменной работы, 4 - планшет для техни-
ческой документации, 5 - подножная
Решетка
Рис. 32. Тумбочка инструментальная с
поворотными полками
31
chipmaker.ru
устанавливают тару с заготовками и деталями, а на нижней хранят прис-
пособления и принадлежности. На тех рабочих местах, на которых условия
работы не позволяют установить достаточно близко стационарную техно-
логическую оснастку, используют передвижные приемные столики.
При односменной работе на рабочем месте устанавливается тумбочка
с одним отделением, при работе в две смень! - с двумя отделениями, при
трехсменной работе - две инструментальные тумбочки (одна с двумя от-
делениями, другая с одним). На рис. 32 показана типовая инструментальная
тумбочка с поворотными полками. На верхней полке хранят чертежи,
технологическую документацию, рабочие наряды, справочники, измеритель-
ные инструменты, на средние полки укладывают резцы, переходные втул-
ки, центры, хомутики, подкладки, в самом нижнем отделении хранят пат-
роны, кулачки к ним. Не следует чрезмерно загромождать тумбочку излиш-
ним запасом ииструментог.
Планировка рабочих мест в цехах серийного и крупносерийного про-
изводства обусловливается более стабильной номенклатурой изготовляе-
мых изделий. Поэтому постоянный набор инструментов и приспособлений
на каждом рабочем месте значительно меньше, чем в цехах единичного и
мелкосерийного производства. При этом, если обработка партии заготовок
не заканчивается в одной смене, то данный набор инструментов передается
рабочим другой смены. Заготовки, техническая документация и инстру-
мент подаются на рабочие места специальной службой.
В цехах серийного производства рабочие места оснащаются приемными
столиками с двумя или четырьмя ящиками, соответственно по одному или
два ящика на каждого рабочего в смену. В этих ящиках хранится инстру-
мент для обработки партии заготовок, а также постоянный набор инстру-
ментов и принадлежностей для ухода за оборудованием.
Задел мелких и средних заготовок, необходимых для бесперебойной
работы, хранится у станка в таре на приемных столиках или таре, установ-
ленной в несколько ярусов, а крупные заготовки — на поддонах.
Если на станке обрабатываются длинномерные заготовки, то вместо
приемного столика устанавливают стеллаж для горизонтального хранения
заготовок. При обработке крупногабаритных и тяжелых заготовок исполь-
зуют консольные поворотные краны, которые располагают так, чтобы один
кран обслуживал два станка и более.
Рабочее помещение оборудуется устройствами для удаления загрязнен-
ного и притока чистого воздуха. Температура в цехе должна составлять
15—18°С, а пол на рабочем месте — быть ровным и без подтеков масла и
смазочно-охлаждающей жидкости.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что понимается под процессом резания?
2- Почему образуется нарост на передней поверхности резца и как он влияет на
качество обрабатываемой поверхности?
3. Как влияет установка резца на изменение переднего и заднего углов?
4. Какие углы имеет резец в плане и в главной секущей плоскости?
5. Назовите основные марки быстрорежущих инструментальных сталей и твердых
сплавов для обработки чугуна и стали;
32
6. Назовите основные средства управления сливной стружкой в процессе точения
сталей.
7. Применяются ли стружколомы на токарно-затыловочных резцах?
8. Какие новые СОЖ созданы за последние годы в нашей промышленности?
9. На какие составляющие разделяется сила сопротивления резанию и каково их
соотношение?
10. Как подсчитывается эффективная мощность резания?
11. Как располагаются и хранятся режущие и измерительные инструменты,
технологическая документация, заготовки и изготовленные детали на рабочем месте
токаря-затыловщика?
12. Что принимается за критерий износа режущего инструмента?
13- Что такое экономическая скорость резания и как в этом случае будет назы-
ваться стойкость режущего инструмента?
Глава II. КОНСТРУКЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОТЫ
ТОКАРНЫХ И ЗАТЫЛОВОЧНЫХ СТАНКОВ
§ 1. Условные обозначения в кинематжеских схемах
Движения инструмента и заготовки совершаются рабочими (исполни-
тельными) органами станка. От электропривода движение передается к
исполнительным органам с помощью кинематических цепей, состоящих
из отдельных кинематических пар: ременных, зубчатых, кулачковых,
винтовых, червячных. Представление о том, как передается это движение к
отдельным исполнительным механизмам станка, дает кинематическая схе-
ма станка, которая представляет собой условное изображение совокуп-
ности кинематических цепей станка в одной плоскости (развертка в плос-
кости чертежа).
В качестве приводов могут быть использованы гвдроцилиндры и пнев-
моцилиндры, от которых движение передается через кинематические цепи
или непосредственно к исполнительным или целевым механизмам станка.
Условные графические обозначения передач, механизмов и отдельных
элементов станка выполняются во всех кинематических схемах согласно
ГОСТ 2.770-68 (СТ СЭВ 2519-80). общие требования к выполнению
схем регламентируются ГОСТ 2.701—76 (СТСЭВ 651—77), а обозначения
общего применения — ГОСТ 2.721—74. Некоторые из них приведены в табл.4.
На кинематических схемах приводятся данные, характеризующие
элементы станка: для зубчатых колес указывается количество зубьев, для
винтов — шаг резьбы, для электродвигателя!- тип электродвигателя, мощ-
ность, частота вращения вала.
4. Условные графические обозначения в кинематических схемах
Элементы Условные обозначения.
Вал
Подшипники скольжения и качения на валу
(без уточнения типа):
радиальные —
упорные 41
33
chipmakei.ni
Проиолжение
Элементы Условные обозначения
Л
Подшипники скольжения:
радиальные F=i
радиально-упорные:
односторонние
двусторонние
упорные:
односторонние
двусторонние
Подшипники качения:
радиальные
радиально-упорные:
односторонние
двусторонние
упорные:
односторонние
двусторонние
Соединение детали с валом:
свободное при вращении
подвижное без вращения
о I
О |
I О I
I о |
с помощью вытяжной шпонки
глухое
34
Продолжение
Элементы
Соединения двух валов:
глухое
эластичное
шарнирное
телескопическое
Муфта сцепляемая (управляемая):
односторонняя
двусторонняя
Муфта сцепляемая (механическая):
зубчатая
фрикционная
электрическая
гидравлическая
Передача клиновидным ремнем
Передача зубчатая (цилиндрическая):
внешнее зацепление (общее обозначение без уточнения
типа зубьев)
Условные обозначения
35
chipmaker.ru
Продолжение
§ 2. Классификация токарных станков
Элементы
Условные обозначения
то же, с прямыми, косыми и шевронными зубьями
Все металлорежущие станки в зависимости от характера выполняемой
работы делятся на группы:
Группа
Станки, входящие в группу
1 Токарные
2 Сверлильные и расточные
3 Шлифовальные, доводочные
4 Комбинированные
5 Эубо- и резьбообрабатывающие
6 Фрезерные
7 Строгальные, долбежные и протяжные
8 Разрезные
9 Разные
Передача зубчатаяс пересекающимися вала-
ми и<к он ичес ка я)общее обозначение без уточнения типа
зубьев
Передачи червячные с цилиндрическим чер-
вяком
Передачи зубчатые реечные (ебщее обозначение
без уточнения типа зубьев)
Токарные станки подразделяются на девять типов: 1— одношпивдель-
ные автоматы и полуавтоматы, 2 — многошпиндельные автоматы и полу-
автоматы, 3 — револьверные, 4 — сверлильно-отрезные, 5 — карусельные,
6 — токарные и лобовые, 7 — многорезцовые, 8 — специализированные,
9 - разные токарные.
ЭНИМС предложил нумеровать станки серийного производства таким
образом, чтобы первая цифра обозначала группу станка, вторая цифра — его
тип, остальные цифры характеризуют основной параметр станка или обраба-
тываемой детали.
Например, 1
2— одношпиндельный токарный автомат
^наибольший диаметр обрабатываемого прутка
—тип: одношпиндельный автомат
Винт, передающий движение
ии, группа: токарная
.Гайка на винте, передающем движение:
скольжения (неразъемная)
разъемная
шариковая
Электродвигатель
36
При модернизации в шифр станка вводят букву между первой и второй
цифрами. Так, ордой из первых моделей токарно-винторезного станка
ДИП-200 завода "Красный пролетарий" после его модернизации и введения
цифрового обозначения был присвоен номер 1Д62, после следующей модер-
низации — 1А62 и далее 1К62. Модификацию базовой модели станка обоз-
начают буквой в конце шифра, например 1К62П - токарно-винторезный
станок повышенной точности.
Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) обозначаются
индексами в конце шифра станка: Ф1 — станки с цифровой индикацией и
предварительным набором координат, Ф2 — с позиционными системами,
ФЗ — с контурными системами, Ф4 — с универсальными системами для
позиционной и контурной обработки. Например, модель 16К20ФЗ — то-
карно-винторезный станок с высотой центров 200 мм с контурной систе-
мой программного управления.
Специальные и специализированные станки иногда обозначают буквен-
ными индексами заводов-изготовителей. Например, МК6511 — станок для
обработки алмазным инструментом торцов дисков "памяти” электронных
37
chipmaker.ru
машин Московского' станкостроигсльного завода ’’Красный пролетарий”;
МК6161 - МК6166 - специальные токарно-винторезные копировальные
станки, предназначенные для токарной обработки изделий со ступенчатым
профилем (завод-изготовитель тот же).
§ 3. Основные узлы токарного станка
На рис. 33 изображен общий вид токарно-винторезного станка 16К20.
Вращательное движение заготовке, закрепленной в патроне 6, сообщается
от электродвигателя 1 через клиноременную передачу 2 и коробку скорос-
тей 5. Коробка скоростей расположена внутри массивной чугунной перед-
ней бабки. Коробка скоростей состоит из параллельно расположенных
валов, на которых крепятся муфты и зубчатые колеса, передающие движе-
ние от шкива ременной передачи на выходной вал,называемый шпинделем.
Шпиндель представляет собой полый вал, на правом конце которого могут
быть закреплены приспособления, зажимающие заготовку (патроны,
планшайбы, центры, оправки).
Базовой деталью, на которой крепятся все узлы станка, является
станина 7, это массивное чугунное основание имеет в верхней части напра-
вляющие, по которым перемещаются суппорт и задняя бабка 11.
Суппорт предназначен для обеспечения движения подачи (перемеще-
ния) резца в различных направлениях, движение подачи может осущест-
вляться вручную и механически. Суппорт состоит из каретки, перемещаю-
щейся по направляющим станины, фартука 10, в котором сосредоточены
механизмы управления суппортом, поперечных салазок8, резцовых (верхних)
салазок 13 и резцедержателя 9. Движение на фартук передается от коробки
подач 3 через ходовой вал 16 или ходовой винт 15 (при нарезании резьбы).
Рис. 33. Токарно-винторезный станок 16К20
Коробка подач позволяет изменить скорость движения (величину
подачи) суппорта. Вращательное движение в коробку подач передается от
шпинделя через реверсивный механизм и гитару подач 4 со сменными зуб-
чатыми колесами. Гитара подач предназначена для настройки станка на тре-
буемую величину подачи или шаг нарезаемой резьбы.
Задняя бабка предназначена для поддержания конца длинной заготовки
во время ее обработки, а также для закрепления режущих инструментов
при обработке отверстий (сверл, зенкеров, разверток). Заднюю бабку
можно перемешать по направляющим станины, открепив ее рукояткой 12.
При этом включается подача воздуха в пневматическое устройство, облег-
чающее перемещение задней бабки по направляющим станины и предот-
вращающее их износ. Для сбора стружки и охлаждающей жидкости на
станке предусмотрен специальный поддон 14.
§ 4. Современные токарные станки с ЧПУ
Программное управление — это автоматическое управление
работой станка по заранее заданному закону (программе). Сущность
числового программного управления (ЧПУ) заключается
в том, что при составлении технологического процесса изготовления детали
разрабатывают программу перемещения режущего инструмента относитель-
но заготовки и кодируют
ее, т.е. заменяют условно
системой числовых обоз-
начений, которые записы-
ваются на программоно-
сителях - перфолентах
или магнитных лентах. В
таком виде программа
вводится в ’’читающее”
устройство станка, в кото-
ром ’’прочитанные” дан-
ные преобразуются в со-
ответствующие команд-
ные импульсы, а послед-
ние с помощью управляю-
щих механизмов подают
сигналы на приводы суп-
портов и других исполни-
тельных органов станка.
Рассматриваемые системы
управления основаны на
широком применении
электроники и вычисли-
тельной техники.
На рис. 34 приведе-
на принципиальная схема
Управления токарным
Рис. 34. Принципиальная схема управления токарным
станком с импульсной системой ЧПУ:
а — схема привода, б — обработка цилиндрических и
конических поверхностей
38
39
chipmaker.ru
станком с импульсной системой ЧПУ. По этому принципу работает станок
16К20ФЗС5. Шаговые электродвигатели ШЭД\ и ШЭД2 при получении
электрическ их сигналов-импульсов обеспечивают перемещение суппорта
станка на одцн элементарный шаг в продольном. или в поперечном
$поп направлениях. Например, при обработке валика, показанного на
рис. 34, а, имеющего цилиндрические, торцовые и конические поверхности,
резец из первоначального положения должен пройти по всему контуру
обрабатываемой детали. Если цена деления одного электрического сигнала-
импульс(1, передаваемого на ШЭД, соответствует перемещению суппорта на
0,01 мм, то, разделив на нее длину требуемых перемещений, можно опреде-
лить необходимое число импульсов, которое следует подать на ШЭД. Так,
при обработке цилиндрической поверхности длиной 40 мм на ШЭД у необ-
ходимо подать 4000 импульсов, затем на ШЭД2 — 400 импульсов и опять
на ШЭД1 - 2000 импульсов. При обработке конусного участка перемеще-
ние суппорта осуществляется одновременно и в продольном, и в попереч-
ном направлениях. Задаваемое число импульсов записывается пробивкой
соответствующего количества отверстий на перфоленте или записи этого
количества импульсов (намагниченных участков) на магнитной ленте.
Количество импульсов определяет величину перемещения суппорта, а час-
тота их поступления - величину подачи (5^, 5^). Дорожки + х и - х
служат для управления ШЭДt, а дорожки + у и —у — для управления ШЭД2.
Различают позиционные и контурные системы ЧПУ. Позиционные
системы ЧПУ позволяют осуществлять последовательно холостые
(установочные) и рабочие движения инструмента или изделия на заданную
величину перемещения с заданной постоянной скоростью. Контурные
системы ЧПУ позволяют осуществлять непрерывное управление ско-
ростями рабочих движений инструмента относительно детали и обеспечи-
вать их заданные положения в каждый момент времени в соответствии с
профилем обрабатываемой детали.
Одним из основных элементов непрерывной системы ЧПУ является
наличие интерполирующего устройства, которое обеспечивает соответст-
вующий закон движения инструмента относительно детали в промежутках
между заданными программой координатами опорных точек обрабатывае-
мого контура.
В зависимости от наличия или отсутствия обратной связи системы ЧПУ
подразделяются на замкнутые или разомкнутые. Обратная
связь предназначена для измерения действительного перемещения инстру-
мента, которое потом сравнивается с перемещением, заданным програм-
мой. Результаты сравнения направляются в узел управления, который
стремится устранить обнаруженное рассогласование.
Блок-схема разомкнутой системы ЧПУ показана на рис. 35, а. Эта
схема характерна для станков, имеющих привод с шаговыми электро-
двигателями. Программа обработки вводится через фотоэлектрическое
считывающее устройство (интерполятор И), если она записана на перфо-
ленту, или непосредственно, если она записана на магнитной ленте. Далее
через усилитель У, делитель импульсов ДИ и кодовый преобразователь
КП управляющие импульсы поступают на шаговый двигатель ШЭД, кото-
40
а)
В)
Рис. 35. Блок-схемы систем ЧПУ:
а — разомкнутой, б — замкнутой
импульсы датчика обратной связи
рый вращает вал гидроусили-
теля крутящих моментов ГУМ,
сообщающего вращение ходо-
вому винту подачи суппорта.
Блок-схема замкнутой сис-
темы ЧПУ показана на рис.
35,о. Программа обработки в
этих системах может вводиться
с помощью перфоленты через
интерполятор И или непосред-
ственно с помощью магнитной
ленты. Считанные управляю-
щие импульсы через схему син-
хронизации СС поступают на
один из входов реверсивного
счетчика PC, где происходит их
суммирование. Одновременно
на другой вход счетчика поступают
ДОС. Происходит сравнение импульсов, а их разность в виде числа посту-
пает на дешифратор ДШ, который вырабатывает сигнал рассогласования,
пропорциональный разности импульсов, имеющихся в каждый момент вре-
мени в реверсивном счетчике. Сигнал ошибки усиливается в усилителе У и
поступает на приводной электродвигатель М, который перемещает суппорт,
пока не сведет к нулю рассогласование следящей системы.
Разомкнутые системы проще, чем замкнутые системы, но обеспечивают
меньшую точность и предъявляют повышенные требования к точности
передаточных механизмов привода.
Основное достоинство станков с ЧПУ - сокращение сроков
и стоимости подготовки производства за счет замены длительного и доро-
гого процесса проектирования, изготовления оснастки и наладки станка
процессом подготовки числовой программы на основе применения быстро-
действующих электронных цифровых вычислительных машин. При этом
значительно повышается мобильность и гибкость производства, так как
смена программоносителя значительно проще и быстрее, чем переналадка
станка и смена приспособлений.
Токарный станок с числовым программным управлением модели
16К20ФЗС5. Станок (рис. 36) предназначен для токарней обработки наруж-
ных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым
или фасонным профилем различной сложности в один или несколько про-
ходов в замкнутом полуавтоматическом цикле и для нарезания резьб.
Привод главного движения включает асинхронный злек гродвигатель,
автоматическую коробку скоростей и шпиндельную бабку 1, соединенные
клиноременными передачами 2. В шпиндельной бабке предусмотрено
переключение рукояткой 3 вручную трех диапазонов частот вращения
шпинделя 4. На станке установлена поворотная резцедержавка с шести-
позиционной инструментальной головкой 5. Жесткие высокоточные шари-
ковые приводы подач позволяют осуществить точную отработку команд
числового программного управления. Станок оснащен контурной системой
41
chipmaker.ru
ЧПУ, обеспечивающей перемещение суппорта по двум координатам, авто-
матическое переключение девяти частот вращения шпинделя в каждом из
трех переключаемых диапазонов, индексацию инструментальной головки
в любой из шести позиций, а также выполнение целого ряда команд. Про-
граммоноситель — восьмидорожечная перфолента.
Задняя б?бка 8 имеет пневматическое устройство, облегчающее пере-
мещение ее по направляющим станк.* и предотвращающее износ направляю-
щих. Станина 7, установленная на монолитном основании, имеет коробча-
тую форму с поперечными ребрами П-образного профиля, направляющие —
закаленные, .шлифованные. Для перемещения каретки 6 суппорта служит
неравнобокая призматическая передняя и задняя направляющие. В правой
части станины крепится привод продольной подачи 9. Кинематическая
схема станка показана на рис- 37.
Цепь главного движения обеспечивает вращение шпинделя.
Привод главного движения содержит асинхронный электродвигатель мощ-
ностью N = 10 кВт и частотой вращения п = 1460 об/мин, автоматическую
девятискоростную коробку скоростей АКС-309-16-51, шпиндельную бабку,
в которой предусмотрено переключение вручную трех диапазонов частот
вращения шпиццеля. Таким образом, автоматическая коробка скоростей и
шпиндельная бабки обеспечивают 22 различные частоты вращения шпин-
деля в ) [иапазонах 12,5—200, 50-800 и 125—2000 об/мин. Установленная
на станке автоматическая коробка скоростей имеет шесть электромагнит-
ных муфт, включение которых в определенной последовательности поз-
воляет получить девять частот вращения в каждом диапазоне и тормозить
шпиндель станка.
Уравнение кинематического баланса цепи главного движения имеет вид
126 . 200 47
иэд (1460) • • 'дкс • — • 1п - "шп>
где |ДКС - передаточное отношение автоматической коробки скоростей;
in - передаточное отношение зубчатых колес перебора шпиндельной бабки:
., = 60 = 5. »= 30 = J. "'= 45 18 30 = J
'п 48 4’ 'п 60 2’ 'п 45 ' 72 60 8‘
Цепь продольной подачи содержит привод, в который вхо-
дит шаговый двигатель ШЭДХ, гидроусилитель моментов ГУМу, односту-
пенчатый редуктор z = 30, z = 125 и передачу винт—гайка качения с услов-
ным диаметром 63 мм и шагом 10 мм. Редуктор имеет два исполнения для
гидравлического шагового привода и для установки электродвигателя
постоянного тока. В конструкции предусмотрена возможность установки
Датчика обратной связи. В этом случае станок оснащают системой ЧПУ
замкнутого типа.
Резьбонарезание, при котором необходимо точное согласование враще-
ния шпинделя и продольного перемещения резца, осуществляют при конт-
роле точности поворота шпинделя с помощью фотоэлектрического резьбо-
43
chipmaker.ru
rnt, j /. лииематич^кад схема игмка iof\.zuvj(. 5
нарезного датчика ВЕ-51, установленно-
го в шпиндельной бабке и получающего
вращение от шпинделя станка через
безлюфтовую передачу z = 60, z ~ 60.
Цепь поперечной подачи
содержит привод поперечной подачи,
монтируемый на задней стороне каретки
и состоящий из приводного шагового
двигателя ШЭД2, гидроусилителя мо-
ментов ГУМ?., одноступенчатого редук-
тора z = 24, z = 100 и шариковой пере-
дачи винт—гайка качения с условным
диаметром 40 мм и шагом 5 мм. Редук-
тор аналогично приводу продольной по-
дачи имеет два исполнения.
Поворотный резцедержатель 1 (рис. 38) выполнен шестипозиционным
с горизонтальной осью вращения и устанавливается на поперечном суп-
порте 2- В специальной инструментальной головке устанавливают шесть
резцов-вставок или три инструментальных блока. Объемная инструменталь-
ная головка устанавливается на выходном валу резцедержателя и жестко
связана с подвижной частью плоскозубчатой муфты. Поворот инструмен-
тальной головки осуществляется от электродвигателя (N = 0,18 кВт,
п - 1400 об/мин) через пару цилиндрических колес z = 20, z = 62 и чер-
вячную пару (К = 1. z в 38)- После поворота инструментальной головки
происходит ее фиксация. Предусмотрен ручной поворот инструментальной
головки при наладке станка- Настройка резцовых вставок и инструмен-
тальных блоков производится вне станка с использованием оптических
приборов.
§ 5. Способы затылования зубьев режущих инструментов
и принципы работы затыловочных станков
Затылование - это специальный ввд обработки задних поверх-
ностей зубьев режущих инструментов. Чаще всего затылуют зубья различ-
ных фрез: дисковых, цилиндрических с прямолинейными и спиральными
стружечными канавками, резьбовых, червячно-модульных, а также зубья
метчиков, спиральные сверла и т.п. В производстве используются фрезы с
остроконечными и затылованными зубьями.
Фрезы с остроконечными зубьями (рис. 39, а) имеют заднюю поверх-
ность, обработанную по прямой линии. Они получили широкое распрост-
ранение для обработки прямолинейных поверхностей. Зубья таких
фрез затачивают по задней поверхности, что приводит к изменению
профиля зуба и уменьшению его высоты (/ ( < I) и пространства между
зубьями для размещения стружки.
Фрезы с затылованными зубьями (рис. 39, б) имеют криволинейную
заднюю поверхность- Зубья перетачивают по передней поверхности, причем
плоскость заточки проходит через ось фрезы, благодаря чему профиль
зубьев фрезы сохраняется неизменным. Зубья затылуют обычно по архиме-
довой спирали.
45
chipmaker.ru
Рис. 39. Зубья многолезвийных
инструментов:
а — остроконечные, б — затылован-
ные; а - задний угол, у - перед-
ний угол
Рис. 40. Схема движений резца и
заготовки при затыловании
Для получения задней поверхности, ограниченной архимедовой спи-
ралью, необходимо, чтобы при обработке заготовка фрезы 1 (рис. 40)
получала равномерное вращение, а резец 2 — равномерное возвратно-пос-
тупательное перемещение в радиальном направлении, т.е. движение
затылования. При этом за один оборот заготовки резец должен
подойти к ней столько раз, сколько зубьев имеет затылуемая фреза. Пере-
мещение резца в радиальном направлении (рабочий ход и быстрый отвод)
осуществляется от равномерно вращающегося кулачка 3
Профиль кулачка 3 (ем. рис. 42) выбирают в зависимости от спада
А затылка зуба фрезы. Приближенно h=(itDlz) tg а, где D - диаметр
фрезы; z - число зубьев; а - задний угол резца.
В зависимости от направления движения режущего инструмента отно-
сительно изделия различают три вида затылования: радиальное, косое и
торцовое. Радиальное затылование (рис. 41, а) применяют
для изготовления изделий цилиндрической формы. Режущий инструмент
совершает затыловочное движение в направлении, перпендикулярном оси
центров станка. Косое затылование (рис. 41, б) используют при
обработке фасонных фрез Торцовое затылование (рис. 41, в)
применяют для обработки торцовых поверхностей изделий. Его осущест-
вляют при повороте поворотной плиты каретки с суппортом на 90° от
нормального его положения. Затыловочное движение режущего инстру-
мента совершается параллельно оси центров станка.
Особенности затылования фрез дисковых, цилиндрических с прямо-
линейными стружечными канавками и цилиндрических со спиральными
канавками предъявляют определенные требования к кинематическим
схемам затыловочных станков. На рис.42 приведена принципиальная схема
затыловочного суппорта станка. В нем подвижное звено (затыловочная
плита) 1 суппорта с упором 2 (пальцем) прижимается к кулачку 3. Движе-
46
Рис 41. Виды'затылования:
а - радиальное, б — косое, в — торцовое
Рис. 42. Принципиальная схема заты-
ловочного суппорта
ние затыловочной плиты вперед на изделие, сопровождаемое сжатием
пружины 4, происходит от рабочей кривой (Зр х вращающегося кулачка, а
возврат в исходное положение (отскок) — под действием пружины по
кривой отвода (Зхх кулачка. Возвратно-поступательное движение суппорта
кинематически связано с вращением шпинделя.
Принципиальная кинематическая схема станка для затылования диско-
вых фрез приведена на рис. 43, а. Во время обработки необходимо, чтобы
фреза получала главное вращательное движение, а резец — движение заты-
лования (возвратно-поступательное) и движение подачи на глубину реза-
ния S (рис. 44,а). Уравнения кинематического баланса цепей в общем виде
можно записать так.
Цепь главного движения осуществляет вращение шпинделя
с заготовкой: пэд .. iu .. • = «шп
Цепь затылования связывает вращение шпинделя с вращением
кулачка затылования К. Если кулачок К имеет один выступ, а затылуемая
фреза z зубьев, то за один оборот шпинделя кулачок должен выполнить z
оборотов: 1об. шп. • ix it i2—zo6_K, где - частота вращения электро-
двигателя, об/мин; iu — передаточное отношение звена настройки цепи
главного движения; ншп — частота вращения шпинделя, об/мин; ix —
передаточное отношение звена настройки цепи затылования.
Цепь подачи на глубину резания осуществляется пере-
мещением суппорта в радиальном направлении на глубину резания S. При
затыловании цилиндрических фрез с прямолинейными стружечными канав-
ками затыловочный сттнок должен дополнительно обеспечивать перемеще-
ние суппорта в продольном направлении, чтобы обработать зубья по всей
Длине (рис. 44, б). Принципиальная кинематическая схема станка приве-
дена на рис. 43, б. В этом случае уравнения кинематического баланса цепей
будут иметь вид:
цепь главного движения — п,д ... iu ... = ишп;
47
chipmaker.ru
Рис. 45. Развертка червячно-модульной
фрезы
Рис. 43. Принципиальные
кинематические схемы
затыловочных станков
дли затылования:
а — дисковых фрез, б —
цилиндрических фрез с
прямолинейными стру-
жечными канавками, в -
со спиральными стружеч-
ными канавками
цепь затылования —
1 обдал. ix- i, i2 =zo6,K;
цепь продольной п о д а-
ч и связывает перемещение суппорта
(резца) и вращение шпинделя - 1 об.
щп. ’ 'г * гхл = snp’ где 'у “ пеРеда’
точное отношение звена настройки
цепи продольной подачи; ^хв — шаг
ходового винта, мм; Snp — продоль-
ная подача, мм/об.
При затыловании цилиндричес-
ких фрез со спиральными стружеч-
ными канавками необходимо, чтобы
резец, перемещаясь вдоль заготов-
ки, следовал бы за спиральной ли-
нией режущей кромки зуба фрезы
(рис. 44,в). Для этого необходимо
осуществить еще одно движение, ко-
торое обеспечило бы дополнитель-
ный поворот кулачка К при поворо-
те заготовки на 1/z. Это обеспечит дополнительное радиальное перемеще-
ние резца при его продольном перемещении.
На примере затылования червячно-модульных фрез выведем общее
уравнение затылования. Червячная фреза имеет резьбовую нарезку с шагом
t и спиральную стружечную канавку с шагом Т, которая выполнена перпен-
дикулярно винтовой нарезке. На рис. 45 приведена развертка червячной
фрезы: kf - направление спиральной стружечной канавки; линии, перпен-
дикулярные ей, - винтовая нарезка; D — диаметр червячной фрезы. Во
время затылования резец при продольном перемещении должен за один
цикл обработки переместиться на величину So для того, чтобы прийти в
точку Ь, находящуюся на линии спиральной стружечной канавки. Из подо-
Рис. 44. Затылование фрез:
а — дисковых, б - цилиндрических, в — со спиральными стружечными канавками
Р — угод спирали стружечной канавки
бия треугольников (рис. 45) a d f и b d е имеем — = —— (оборотов
r J irD af t
So
заготовки за один цикл затылования). Выразим отношение —- через извест-
ные величины t и Г. Из подобия треугольников abc и adf, bfc и kfth получаем
Ьс_ t~S0 be So t-Sn So t t-S0
Z7Z------— и — = — . Таким образом,-------- = —, или — = ——, или
w f itD T H t Т Т So
т ~ Z" — 1 • Следовательно,
1 So
Формула (1) позволяет определить обороты заготовки за один цикл
затылования. За один цикл затылования кулачок должен выполнить один
49
chipmaker.ru
оборот, тогда уравнение кинематического баланса цепи затылования может
быть записано так:
обч#аг ... = 1 об. к.
Расчет настройки цепи затылования ведется за один оборот заготовки,
с Т
поэтому разделим обе части уравнения на величину--:
1 об. заг .
об. к.
7
Это соответствует условию, что затылуемая фреза имеет один зуб. Если же
Т ± t
фреза имеет z зубьев, то 1 об. заг ... = z ) об. к или
, _ , zt -
1 об. заг ... = z ± — об. к.
Т
(2)
Уравнение (2) и есть общее уравнение затылования: знак плюс соответ-
ствует левой, а знак минус - правой спиральной стружечной канавке.
При затыловании цилиндрических фрез со спиральными стружечными
канавками или червячных фрез первое слагаемое выполняется цепью
затылования, а второе у— дифференциальной цепью. При затыловании
цилиндрических фрез с прямолинейными стружечными канавками второе
слагаемое правой части уравнения (2) равно нулю, так как Т = °°.
Кинематическая схема станка для затылования цилиндрических фрез
со спиральными стружечными канавками должна иметь вид, приведенный
на рис. 43, в, при этом настраиваются цепи главного движения, движения
подачи, затылования и дифференциальная. Уравнения баланса этих цепей:
цепь главного движения - ... iu ... = ишп;
цепь затылования — 1 об. шп ... ix .. . >Я) • «Ч i2 —z об. к;
цепь продольной по д а ч и — 1 об. шп • iy- tx.B = Snp.
Дифференциальная цепь обеспечивает дополнительный
поворот кулачка К, от которою осуществляется дополнительное перемете
ние суппорта в радиальном направлении при его продольном перемещении:
I . - •• . _ I • z
— '’2—хт-» где передаточное отношение звена наст-
*Х.В *
ройки дифференциальной цепи; «Д1 — передаточное отношение суммирую
щего механизма Е в цепи затылования; 1П1 — передаточное отношение
суммирующего механизма Е в дифференциальной цепи; I - перемещение
I
суппорта в продольном направлении; - — обороты ходового винта при
* х.в.
перемещении суппорта на величину I; z -— дополнительный поворот кул,
чка.
50
§ б. Классификация затыловочных станков
Затыловочные станки по компоновке, узлам и кинематическим цепям
во многом соответствуют токарно-винторезным станкам. На некоторых
из них выполняют как затыловочные, так и токарные работы. Однако для
повышения производительности труда более рационально выполнять заты-
ловочные и токарные операции на различных станках.
В зависимости от назначения различают затыловочные и токарно-
затыловочные станки. Затыловочными называются станки, на
которых выполняются только затыловочные работы, к ним относятся
отечественные модели К96, 1810, 1811, 1Б811, 1Е811, 1812, 1Е812, 1813 и
зарубежные, например 1708 (’’Мичиган Туп”, США). Станки, на которых
кроме затыловочных можно выполнять токарные работы, называют то-
карно-затыловочными. Главный привод таких станков обеспе-
чивает диапазон низких частот вращения для выполнения затыловочных
работ и диапазон высоких частот вращения шпинделя для выполнения
токарных работ. К ним относятся станки 1А81 (СССР), UHD С’Рейнекер”,
ФРГ), DH-160 (ГДР) и др.
По степени универсальности затыловочные станки делятся на простые,
универсальные и специальные. Простые затыловочные станки пред-
назначены для затылования изделий без продольного перемещения каретки
суппорта. Они не имеют механического привода продольных подач, а обла-
дают лишь ручным перемещением каретки с суппортом, на котором установ-
лен резец. Станки просты по конструкции и кинематике (см. рис. 43, а).
У ниверсальные затыловочные станки предназначены для выпол-
нения широкого круга работ по затылованию зубьев различных режущих
инструментов (фрез дисковых, фасонных, цилиндрических с прямыми и
спиральными стружечными канавками и т.д.). Они снабжены механизмами
продольного перемещения каретки суппорта от ходового винта и ходового
валика (см. рис. 43, б, в) или только от ходового винта. Большинство
универсальных затыловочных станков имеют цикл работы с ручным управ-
лением. Некоторые станки моделей 1811, 1Б811 имеют полуавтоматичес-
кий цикл работы, в них автоматизированы все основные перемещения
рабочих органов, необходимые для затылования дисковых и червячных
фрез, включая и поперечную подачу на глубину резания. В ГДр и ФРГ
(фирма ’’Рейнекер”) изготовляются затыловочные станки с программным
управлением, в которых программируются автоматическая обработка
Дисковых и червячных фрез и перемещение по величине поперечной подачи
режущего инструмента.
Специальные затыловочные станки предназначены для выполне-
ния работ по затылованию одного вида изделия и применяются в условиях
крупносерийного и массового производства. Специальными являются
станки для затылования метчиков, плашек, спиральных сверл. Специальные
станки по сравнению с универсальными имеют более простую конструк-
цию и кинематику.
Общая компоновка затыловочного станка показана на примере заты-
ловочного станка 1Е811 (рис. 46). Основными узлами станка являются:
бабка передняя б, в которой расположена коробка скоростей, коробка
51
chipmaker.ru
Рис. 46. Общий вид затыловочного станка 1Е811:
I - коробка подач; 2 — коробка передач; 3, 7, 9, 1-0 — рукоятки управления
частотой вращения шпинделя, 4. 5 — рукоятки, б - бабка передняя, 8 — рукоятка
ручного поворота шпинделя, II — резцедержатель, 12 - привод шлифовального
круга, 13 - элсктропульт, 14 - бабка задняя, 15 - ходовой винт, 16 — станина,
17 - суппорт, 18 - фартук, 19 - каретка
передач 2, коробка подач 1 с механизмами управления, каретка 19, фар-
тук 18, суппорт 17 с резцедержателем 11, привод шлифовального прис-
пособления 12, электропульт 13, задняя бабка 14, ходовой винт 75 и ста-
нина 76.
ГОСТ 19660-74 ’’Станки токарные затыловочные. Основные размеры”
предусматривает пять типоразмеров:
Наибольший диаметр устанав-
ливаемого изделия, мм. 63 125 250 360 500
Наибольшее расстояние между 160- 250- 400- 630- 800-
центрами, мм Наибольший ход затылования, 250 400 800 1000 1250
мм Высота сечения резца, не менее, 5 10 20 25 30
мм У порный центр в шпинделе—ко- нус Морзе по ГОСТ 13214-79, 12 20 32 40 50
не менее Диаметр отверстия в шпинделе, 2 4 5 6 6
не менее, мм 12 20 25 40 50
5. Технические характеристики затыловочных станков
52
кого привода:
мощность, кВт 2,3 2,3 0,5/1,5 3,3/3,8 3/4,5 4 5,5
частота вращения, мин'1 750/1500 720/1440 710/2720 940/2800 7П0/1400 1500 1500
Масса станка, кг 2800 — 400 3000 3250 3700 3900
53
chipmaker.ru
Параметры 1812 1813 КТ150 КТ151 L’HD-2 ("Рей- 1708 ("Мичиган DH-160
некер”, ФРГ) Туп", США) (ГДР)
CD
ГЧ
I
1
3
сч
I
13S
Ч 2 О
54
Основные технические характеристики некоторых затыловочных
станков, эксплуатируемых в настоящее время в промышленности, приве-
дены в табл.5.
Затыловочные станки в основном имеют сложную кинематику и налад-
ка их представляет определенные трудности. Анализ конструкций и кинема-
тики некоторых затыловочных станков, который будет приведен ниже,
позволит учитывать их конструктивные особенности во время наладки на
обработку различных изделий.
§ 7. Проверка точности токарно-затыловочных станков
и диагностирование их технического состояния
Универсальные затыловочные станки согласно нормам точности по ГОСТ
685-76 ’’Станки токарные затыловочные. Нормы точности” относятся к
классам П и В и имеют жесткие допуски на точность изготовления. В соот-
ветствии с ГОСТ 685—76 нормы точности токарных затыловочных станков
устанавливаются после двух групп испытаний - проверки точности станка
и проверки точности образца изделия.
При проверке точности станка определяют прямолинейность в верти-
кальной и горизонтальной плоскостях продольного перемещения суппор-
та, параллельность направляющих задней бабки продольному перемещению
суппорта, радиальное биение центрирующей поверхности шпинделя под
патрон, точность передаточной цепи от шпинделя к ходовому винту, точ-
ность правки круга, точность делительного устройства для шлифования
многозаходных резьб, одновысотность расположения осей отверстий шпин-.
деля передней бабки и пиноли относительно направляющих станины и дру-
гие параметры. Всего осуществляется 17 проверок.
На примере проверки прямолинейности в вертикальной плоскости
продольного перемещения суппорта поясним суть метода проверки точ-
ности. Между центрами (рис. 47)передчей 1 и задней 5 бабок устанавливают
оправку 4 с цилиндрической контрольной поверхностью. На суппорте 2
'в резцедержателе) укрепляют "измерительный прибор 3 так, чтобы его
измерительный наконечник касался верхней (нижней) образующей справ-
ки и был направлен перпендикулярно оси образующей.
Показания измерительного прибора на концах оправки должны быть
одинаковы. Суппорт перемещают в продольном направлении на всю длину
хода. Отклонение определяют как наибольшую алгебраическую разность
показаний измерительного прибора на длине перемещения. Вогнутость
траектории перемещения не
попускается. При длине переме-
щения до 80 мм допуск состав-
ляет 5 мкм, от 80 до 200 мм —
s мкм, рт 200 до 250 мм - 12
мкм, свыше 500 мм — 16 мкм.
При проверке точности об-
разца изделия осуществляется
пять проверок: точность гео-
метрической формы цилиндри-
55
chipmaker.ru
ческой поверхности образца, закрепленного в отверстии шпинделя или в
патроне, после его чистовой обработки; точность шага резьбы, обработан-
ной на станке; точность шагов винтовой линии образца с затылованной
резьбой; точность винтовых линий образца типа червячной фрезы с заты-
лованной резьбой (на одном и на трех оборотах); шероховатость обрабо-
танной поверхности образца.
В процессе эксплуатации затыловочных станков теряется их точность.
Для определения работоспособности технологического оборудования,
прогнозирования его состояния и обнаружения возникшей неисправнос-
ти существует система технического диагностирования, включающая про-
веряемый объект (например, станок), технические устройства диагности-1
рования и оператора. Результаты диагностирования служат основанием
для принятия решения о дальнейшей эксплуатации станка, характере пред-
стоящего ремонта или технического обслуживания.
Для решения задач технического диагностирования используют про-
граммные и аппаратурные средства. К программным средствам относятся
специальные программы, применяемые для анализа технического состо-
яния оборудования, например: периодическая проверка норм точности
станков, контроль уровня настройки станков обработкой специальной
партии заготовок.
Современная диагностическая аппаратура для станков включает
тензометрическую и регистрирующую аппаратуру, датчики для динами-
ческих исследований; специальную аппаратуру, необходимую для лока-
лизации отдельных дефектов или прогнозирования состояния станков,
например, аппаратуру для подробного анализа продуктов износа в смазке,
.анализа тепловых полей, радиоизотопную аппаратуру, аппаратуру для из-
мерения и анализа вибраций, для выявления усталостных повреждений
деталей, аппаратуру для дистанционного измерения неравномерности дви-
жения и непрямолинейности траектории.
Примером информационных устройств технического диагностирования
может служить конструкция специального масляного фильтра, входящего
в состав системы смазки оборудования. Принцип работы фильтра приведен
на рис. 48. Поток рабочей жидкости поступает сквозь фильтровальный
элемент 1, который может свободно перемещаться вдоль продольной
оси по корпусу 2. Если фильтровальный элемент находится в чистом состо-
янии, то он удерживается пружи-
ной 4 у одного из концов корпу-
са. По мере загрязнения фильт-
ровального элемента давление на
его с генки увеличивается, что за-
ставляет его перемещаться вдоль
оси, преодолевая сопротивление
пружины. Фильтровальный эле-
мент связан передаточным меха-
низмом с выведенным на наруж-
ную стенку корпуса указателем 3,
Рис. 48. Масляный фильтр с информацией- который по мере загрязнения
ным устройством элемента перемещается из поло-
56
жения ’’фильтр чист” в положение ’’фильтр нуждается в чистке . Если при
□том не будут приняты меры по чистке фильтра, то дальнейшее загрязнение
фильтровального элемента приведет к открытию перепускного канала, по
которому в отфильтрованный поток постепенно начнет поступать неотфиль-
трованная жидкость, предупреждая таким образом возможность нарушения
работы насоса в результате недостаточной подачи жидкости. При этом ука-
затель переходит в положение ’’перепуск”. Для оценки состояния фильтра
достаточно визуального наблюдения, при большом количестве фильтров
стрелки индикаторов могут быть соединены соответствующими лампочка-
ми на центральном пульте управления.
Новым в техническом диагностировании оборудования является
метод составления динамической циклограммы. При анализе таких цик-
лограмм выбирается минимальное число основных параметров, которые
подлежат постоянному контролю с целью обнаружения скрытых неисправ-
ностей и более тщательной настройки механизмов. При этом оценивается
не только значение параметров, но и характер их изменения. В необходи-
мых случаях для определения неисправностей привлекаются результаты
статических испытаний, которые подвергаются специальной статистической
обработке.
Накопленный в промышленности опыт свидетельствует, что введение
постоянного технического диагностирования позволяет на основе учета
истинного состояния элементов оборудования варьировать сроками ре-
монта, устанавливая их оптимальными для каждого конкретного случая.
Диагностирование дает возможность определять минимально необходимый
перечень запасных деталей и материалов, так как состояние элементов опре-
деляется без разборки и остановки оборудования.
Разборка оборудования не требуется и для предварительной пред-
ремонтной дефектовки, что позволяет резко уменьшить периодичность
контроля отдельных элементов, обеспечив тем самым их высокую надеж-
ность, что дает возможность предотвратить аварийные выходы оборудова-
ния из строя и его преждевременный износ.
§ 8. Полуавтоматический затыловочный станок 1811
Станок (рис. 49) предназначен для затылования всевозможных фрез —
дисковых, фасонных, цилиндрических с прямолинейными и спиральными
стружечными канавками, червячно-модульных с модулем до 8 мм и др.
На нем можно выполнять радиальное, косое и торцовое затылование.
Станок может применяться в условиях крупносерийного и мелкосерийного
производства, допускает обработку червячно-модульных фрез и дисковых
фрез по полуавтоматическому циклу как резцом, так и шлифовальным
кругом.
Цикл полуавтоматической работы станка при затыловании червячных
фрез складывается из поперечного подвода суппорта с резцом к изделию,
продольного рабочего хода каретки вдоль изделия, поперечного отвода
суппорта от изделия и быстрого обратного перемещения каретки в исход-
ное положение. При затыловании дисковых фрез автоматизирована подача
на стружку за каждый оборот изделия.
chipmaker.ru
10 11 12 13
Все узлы станка смонтированы на массивной станине с плоскими
направляющими. Передняя бабка установлена на левом конце станины.
В ней расположены коробка скоростей, звено увеличения шага и другие
механизмы. Все рукоятки управления выведены на переднюю стенку.
На левом торце передней бабки расположены гитары затылования и вин-
торезной цепи, на задней стенке — гитара дифференциальной цепи. На перед-
ней стенке станины крепится коробка подач и расположены ходовой винт,
ходовой вал, валик управления, гидропанель с механизмами.
Главное движение (вращение шпинделя) осуществляется
от двухскоростного асинхронного электродвигателя мощностью N =
- 3,3/3,8 кВт и частотой вращения п = 9ч0/2800 об/мин.
Коробка скоростей за счет переключения шестерен обеспечивает 12
частот вращения шпинделя при рабочем ходе в пределах лшп — 2,8
63 об/мин. Обратный ускоренный ход (в три раза выше скорости рабоче-
го хода) осуществляется за счет реверсирования электродвигателя. При
необходимости производить точение изделий можно пользоваться обрат-
ным вращением шпинделя и использовать частоты вращения 95,4; 135 и
189 об/мин.
Движение продольной подачи согласует вращение шпин-
деля с перемещением суппорта от механизма рейка — зубчатое колесо.
Коробка подач, обеспечивает шесть продольных подач в пределах 0,1 -
1 мм/об шпинделя. В корпусе коробки, подач кроме механизма передачи
движения на ходовой вал, расположены механизмы передачи движения на
ходовой винт и на дифференциал от ходового винта или ходового вала.
Цепь продольной подачи настраивается при затыловании цилиндрических
фрез с прямыми или спиральными стружечными канавками
Винторезное движение (согласованное вращение шпинде-
ля с перемещением суппорта от ходового винта) используется при заты-
ловании зубьев червячных фрез или метчиков. Движение от шпинделя к
ходовому вииту передается через двухпарную гитару. В фартуке станка
предусмотрено блокирующее устройство, препятствующее одновременно-
му включению перемещения каретки от ходового винта и ходового вала.
Движение затылования осуществляется благодаря тому,
что кулачок, соприкасаясь с пальцем, запрессованным в плите суппорта,
производит возвратно-поступательное движение салазок.
При затыловании цилиндрических фрез со спиральными стружечными
канавками и червячных фрез необходимо дифференциальное
движение, которое обеспечивает дополнительный поворот кулачка
затылования, что в свою очередь приводит к дополнительному перемеще-
нию резца в радиальном направлении при продольном перемещении карет-
ки суппорта. Для суммирования двух движений на кулачке затылования
используется конический дифференциал (рис. 50). Он состоит из четырех
конических зубчатых колес 2 с числом зубьев z = 25. Сателлиты коничес-
кого дифференциала жестко связаны с валом 3 гитары затылования, а
чердачное колесо 7, к которому приходит движение от гитары дифферен-
циала, с левым коническим колесом. Сумма движений, которая переда-
ется кулачку затылования, снимается с правого конического колеса, си-
дящего жестко на одной втулке с колесом 4. Механизм дифференциала
59
chipmaker.ru
Рис. 50. Конический дифференциал станка 1811
помещен в закрытом чугунном корпусе и установлен на левом торце ста-
нины.
Движение поперечной подачи. На винте поперечной по-
дачи салазок суппорта установлен храповой механизм автоматической
подачи резца на глубину резания. Механизм состоит из храпового устрой-
ства и гидравлического цилиндра одностороннего действия и используется
при обработке дисковых фрез с автоматической подачей и обработке чер-
вячных фрез с автоматическим циклом обработки. Конструкция механиз-
ма приведена на рис. 51. Механизм включается в работу поворотом руко-
ятки на пульте управления после того, как собачка 8 рычагом 7 введена в
зацепление с храповым колесом 11. При обработке дисковых фрез с авто-
матической поперечной подачей механизм, приводимый в действие от
кулачка, установленного на шпинделе, включает путевой переключатель,
который в свою очередь включает электромагнит гидропанели. Электро-
магнит передвигает золотник, который пропускает масло под давлением
в гидроцилиндр 1. При этом поршень-рейка 2 передвигается вправо и через
зубчатое колесо 10, собачку 8 и храповое колесо 11 поворачивает винт 9
с шагом t = 2 мм, осуществляя поперечную подачу суппорта. При выклю-
Рис. 51. Механизм автоматической поперечной подачи станка 1811
60
чении электромагнита золотник соединяет цилиндр 1 со сливом, а поршень-
рейка 2 под действием пружины 3 возвращается в исходное левое поло-
жение. Чтобы осуществить поперечную подачу вручную, отключают гидра-
влическое устройство и собачку отводят от храпового колеса. Величина
автоматической подачи зависит от хода поршня 2, который устанавли-
вается по шкале 4 с помощью упора 5, перемещающегося винтом 6. Ыкала
нанесена на органическом стекле.
Па рис. 52 показана каретка суппорта, которая перемещается по
плоским направляющим станины. К каретке 8 четырьмя винтами 2 кре-
пится поворотная плита 3, по направляющим которой перемещается, со-
вершая затыловочное движение, отбойная плита 5. На палец 4, установлен-
ный в отбойной (затыловочной) плите, воздействует кулачок затылования
б, перемещая плиту вперед. Отбойная плита возвращается пружинами,
расположенными в поворотной плите, усилие которых регулируется спе-
циальными винтами. Величина хода затылования изменяется сменой ку-
лачков с архимедовой спиралью. Для замены кулачка затылования в сере-
дине передней части кронштейна отбойной плиты расположен винт, с по-
мощью которого затыловочная (отбойная) плита перемещается вперед,
сжимая пружины, тем самым освобождая палец от воздействия пружин,
прижимающих его к кулачку.
Отвод резца от изделия, необходимый для обратного хода суппорта
при работе на полуавтоматическом цикле работы, осуществляется движе-
нием кулачка затылования 6 вниз до совмещения конических поверхнос-
тей кулачка 6 и пальца 4. Подвод резца за счет движения кулачка вверх
и вниз выполняется с помощью реечной пары 1, 7, связанной с цилиндром
9, установленным в корпусе 10. Основной отвод резца от изделия осу-
ществляется муфтой отскока (рис. 53). Величина дополнительного от-
вода резца зависит от угла наклона н длины конических поверхностей
пальца и кулачка. На станке модели 1811 величина отвода равна 4,5 мм.
Механизмы каретки и направляющие станины смазываются
от плунжерного насоса 11 (см. рис. 52). На отбойную плиту 5 в зависи-
мости от вида затыловочных работ (токарного затылования или затылова-
ния шлифованием) устанавливается затыловочный или шлифовальный
суппорт. Оба эти суппорта имеют крестовые салазки, осуществляющие
поперечные и продольные перемещения закрепляемого на них режущего
инструмента. Салазки допускают поворот инструмента на любой угол
В коробке передач, расположенной с левого торца станины, находят-
ся цепная передача от шпинделя передней бабки на ходовой вал, гитара
настройки винторезной цепи, гитара затылования и однозубая муфта с
муфтой отскока. Однозубая муфта обеспечивает вращение вала кулачка
затылования только в одном направлении и служит для автоматического
отключения его во время холостого хода. Муфта отскока, выполненная
совместно с однозубой муфтой, служит для точного останова кулачка
затылования в положении минимального подъема, соответствующего момен-
ту вывода резца из впадины обрабатываемого изделия. Конструкция муф-
ты показана на рис. 53. Она состоит из корпуса 5, жестко связанного с ва-
лом затылования, собачки 4 однозубой муфты, кулачка 3, сидящего на
ведущем валу, собачки 6 муфты отскока, зуба 2 и упора 1.
61
chipmaker.ru
A-A
Ph.- 52. Каретка суппорта станка 181?
При автоматическом цикле работы станка во время рабочего хода
вал затылования ведется собачкой 4 однозубой муфты, на которую воз-
действует кулачок 3. Зуб собачки 6 муфты отскока находился в пазу
кулачка 3 и при этом он проскакивает упор 1. При реверсе станка ведущий
вал с кулачком 3 начинает вращаться в обратном направлении и вал за-
тылования начинает вестись собачкой б муфты отскока, зуб которой на-
ходится в пазу кулачка 3. Это движение будет продолжаться до тех пор,
пока собачка 6 не упрется в упор 1, который выведет зуб собачки 6 из паза
кулачка 3. Вал затылования продолжает вращаться по инерции, пока зуб
2 не упрется в упор 1. Остановка кулачка затылования в положении мини-
мального подъема и дополнительный отвод резца за счет перемещения
кулачка затылования вниз обеспечивает отвод резца от обрабатываемого
изделия на расстояние, необходимое для безопасного ускоренного холостого
хода каретки.
При ручном цикле работы, когда точный останов кулачка затылования
не нужен, собачку 6 муфты отскока необходимо вывести из паза кулачка
3 и закрепить винтом 7 в нерабочем положении.
Задняя бабка станка по конструкции мало отличается от аналогичного
узла токарно-винторезного станка.
Станок может работать с ручным управлением и по полуавтоматическо-
му циклу? Полуавтоматический цикл используется при о'бра'ботке диско-
вых и червячных фрез. При обработке дисковых фрез автоматизируется
подача резца на глубину резания за каждый оборот заготовки. При об-
работке червячных фрез заголовки устанавливают и снимают вручную,
весь цикл обработки совершается автоматически с чередованием движений,
показанных на циклограмме (рис 54):
1-2 — продольная подача суппорта от ходового винта:
2-3 - отвод резца от детали осевым перемещением кулачка заты-
лования вниз;
3-4 — основной отвод инструмента от детали за счет точного останова
кулачка затылования. Инструмент отводится выключением однозубой
муфты в тот момент, когда палец 4 (см. рис. 52) отбойной плиты нахо-
дится во впадине кулачка затылования:
4 -5 - ускоренный обратный холостой ход каретки суппорта. Для
его осуществления включается обратное вращение электродвигателя с
частотой вращения п - 2800 об/мин. Во время обратного хода суппорта
Движение затылования выключается однозубой муфтой;
5-6 — подвод резца за счет осевого перемещения кулачка затылования
вверх. Кулачок затылования перемещается гидроприводом с помощью
реечной пары;
6—7 — автоматическая подача резца на врезание перед началом следую-
щего прохода резца (от гидроцилиндра). Включение в работу механизма
автоматической подачи резца на глубину резания осуществляется от кулач-
Ка> установленного на шпинделе, один раз за цикл;
7—8 — основной подвод инструмента за счет вращения кулачка затыло-
вания при включении однозубой муфты. После этого цикл движения повто-
ряется, но происходит снятие нового слоя металла. Поперечная подача
На врезание осуществляется до упора.
63
chipmaker.ru
Рис. 53. Муфта отскока станка 1811:
а — положение при рабочем ходе, б
автоматическом цикле работы станка
положение ПРИ холостом ходе в
Рис. 54. Циклограмма
затылования червяч-
ных фрез по полу-
автоматическому цик-
лу
Во время наладки станка на обработку червячных фрез с автоматичес-
ким циклом на пульте управления 1 (рис. 55), установленном на электро-
шкафу, производят следующие включения: переключателем 6 станок
включается в сеть, переключателем 4 устанавливается положение ’’Червяч-
ная фреза”, переключателями 2 и 3 устанавливается обработка фрезы с
левой или правой резьбой, переключатель 5 определяет обработку право-
режущей или леворежущей фрезы, кнопкой 7 включается гидронасос
гидропривода.
Упоры 11 и 20 на штанге управления 10 устанавливаются так, чтобы
движения суппорта 9 выключались в требуемых местах. После этого кноп-
кой 8 на пульте управления включается рабочий ход суппорта. После нажа-
тия кнопки ”Вкл” на пульте управления передней бабки станка каретка,
перемещаясь влево1 или вправо (в зависимости от направления винтовой
нарезки резьбы), в конце рабочего хода нажмет вилками 12 или 13 на
упоры 11 или 20, передвинет штангу управления 10 и отведет упор 16 от
ролика 17 путевого выключателя 15 или упор 19 от ролика 18 путевого
выключателя 14. При этом отключается главный электродвигатель, кото-
рый тормозится, и включается гидроустройство предварительного вывода
резца из нитки опусканием кулачка затылования. При опускании кулачка
затылования включается обратное ускоренное вращение электродвигателя.
Ъо время быстрого сйэратаото вращения электродвигателя кулачок затыло-
вания и затыловочное движение выключены однозубой муфтой, а ходовой
винт сообщает каретке суппорта быстрый обратный ход до тех пор, пока
суппорт на вернется в обратное положение. В конце холостого хода вилка
12 или 13 нажмет на упор 11 или 20, который передвинет штангу управле-
ния 10 При этом происходит отключение главного электродвигателя,
который тормозится, и включается механизм ввода резца, поднимающий
кулачок затылования в верхнее положение. Одновременно осуществляет-
ся поперечная подача резца на врезание для следующего прохода. В конце
ввода резца происходит нажатие на конечный выключатель, и станок вклю-
чается на очередной цикл. Команда на автоматическую подачу резца на
глубину резания подается один раз за цикл. Станок останавливается
нажатием на кнопку ”Откл” на пульте управления передней бабки станка.
§ 9. Затыловочный станок 1Б811
Станок предназначен для затылования различных инструментов, в том
числе червячно-модульных фрез с модулем до 8 мм. Станок имеет ком-
поновку, аналогичную токарно-винторезным станкам. Все основные узлы
(передняя бабка, коробка подач и др.) смонтированы на чугунной станине
с плоскими направляющими для каретки суппорта и задней бабки.
Главное движение (вращение шпинделя) осуществляется
°г Двухскоростного электродвигателя мощностью N = 3/4,5 кВт и частотой
вращения лэд = 700/1400 об/мин- В коробке скоростей, в которой рас-
положены два блока зубчатых колес, набор шестерен и перебор, обеспечи-
вается десять различных частот вращения шпинделя. При рабочем ходе
Частота вращения электродвигателя лэд = 700 об/мин и диапазон частот
65
chipmaker.ru
вращения ишп = 2,8 ~ 6,3 об/мин. Обратное вращение шпинделя осущес-
твляется реверсированием электродвигателя (иэд = 1400 об/мин). Все
быстровращающиеся валы коробки скоростей установлены на подшипни-
ках качения, а тихоходные — на подшипниках скольжения (для обеспече-
ния высокой точнсЛи и виброустойчивости). Шпиндель станка смонтиро-
ван на двух регулируемых подшипниках скольжения, передний из них —
конический, а задний — цилиндрический.
Движение продольной подачи передается на коробку
подач от шпинделя через цепную передачу. Коробка подач обеспечивает
шесть продольных подач в пределах от 0,1 до 1 мм/об. шп. В коробке по-
дач расположены механизмы передачи движения на ходовой вал и на гитару
дифференциала от ходового винта или от ходового вала.
Винторезное движение связывает вращение шпинделя с
перемещением суппорта от ходового винта. Передача движения от шпин-
деля на ходовой винт осуществляется через реверсивный механизм (трен-
зель) и двухпарную гитару настройки. Передача движения на трензель
возможна напрямую со шпинделя или через звено увеличения шага.
Движение затылования осуществляется благодаря кулачку
затылования, который обеспечивает возвратно-поступательное движение
суппорта. За один оборот изделия кулачок должен совершить z оборотов,
где z — число зубьев затылуемой фрезы.
Дифференциальное движение необходимо при затыло-
вании фрез со спиральными стружечными Канавками и обеспечивает допол-
нительный поворот кулачка затылования, от которого перемещается резец
в радиальном направлении.
В передней бабке кроме коробки скоростей расположены механизмы
передачи вращения на ходовой винт и вал затылования с устройством,
допускающим ручной поворот шпинделя с помощью съемной рукоятки
для наладки станка на момент отскока суппорта от затылуемого изделия.
Включение ручного поворота шпинделя возможно только после отключе-
ния кинематической цепи затылования и цепи главного движения, с кото-
рыми оно сблокировалось, что исключает аварии при случайном пуске стан-
ка. Также возможен поворот шпинделя вращением ротора приводного
электродвигателя, для чего на его валу имеется маховичок, закрытый
кожухом.
В фартуке станка расположены механизмы, обеспечивающие переме-
щение каретки с суппортом по направляющим станины от ходового вала,
ходового винта или вручную. Имеется блокирующее устройство, которое
исключает возможность одновременного включения передачи движения от
ходового винта и ходового вала. Конструкция каретки суппорта приведена
на рис. 56.
К каретке 1 крепится поворотная плита 2 с пальцем, который служит
опорой для рычага механизма бесступенчатой установки (с помощью
лимба 5) величины хода затылования. От кулачка затылования 3 по направ-
ляющим поворотной плиты перемещается, совершая затыловочное движе-
.ние, затыловочная плита 4. К кулачку 3 затыловочная плита прижимается
пружинами, регулируемыми специальными винтами. В кронштейне •
прикрепленном к каретке, смонтированы коническая передача 9 с валом
66
Рис. 56. Каретка суппорта станка 1Б811
chipmaker.ru
Рис. 57. Механизм для бесступенчатой установки величины хода затылования
суппорта станка 1Б811
4. При повороте рукоятки 4 ползушка суппорта 2, связанная с гайкой
5, получает перемещение, что обеспечивает отвод инструмента на величину
5 мм.
8 привода затылования и плунжерный насос 7, обеспечивающий смазку
механизма затылования, каретки и направляющих станины. На задней
стенке каретки установлено устройство для аварийного отключения станка
при наползании каретки на переднюю или заднюю бабки.
В затыловочной (отбойной) плите смонтирован механизм рычажного
типа для бесступенчатой установки величины хода затылования суппорта
(рис. 57). Движение от кулачка 1 через ролик 2, вращающийся на оси 3,
Передается рычагу 5, качающемуся относительно неподвижной оси 4 паль-
ца, закрепленного в поворотной плите. От рычага 5 движение передается
через камень б и буксу 7 затыловочной плите 8. Величину хода затыло-
вания суппорта устанавливают с помощью винта 9, вращая который, пере-
мещают буксу 7, тем самым изменяя расстояние между осью 4 качания
рычага 5 и осью камня 6. С увеличением этого расстояния увеличивается
ход затылования. Винт 9 червячной передачей 10 связан с лимбом 5 (см-
рис. 56), показывающим установленную величину хода затылования-
Механизм для бесступенчатой установки величины хода затылования
суппорта позволяет с помощью трех сменных кулачков регулировать диа-
пазон затылования от 0 до 18 мм. Диапазон от 1 до 4 мм достигается с по-
мощью кулачка с рабочей кривой h = 3 мм, от 3 до 12 мм - А = 9 мм, от
10 до 18 мм — А = 13,5 мм.
На отбойную плиту в зависимости от вида затыловочных работ уста-
навливают токарный или шлифовальный суппорт.
Для быстрого отвода инструмента от изделия на винте поперечной
подачи суппорта имеется специальное устройство (рис. 58). На винте /
закрепляется втулка-винт 3, на которой установлена гайка 5 с рукояткой
68
Вращение привода кулачка затылования только в одном направлении
(рабочий ход) и отключение его вращения при обратном ходе обеспечива-
ет однозубая муфта, выполненная в одном корпусе с муфтой отскока.
Принцип работы и устройство однозубой муфты аналогичны одноимен-
ному узлу станка 1811.
Смазка механизмов передней бабки осуществляется от шестеренча-
того насоса, а механизмов коробки подач и каретки суппорта — от плун-
жерного насоса- Контроль работы насосов ведется по маслоуказателям,
механизмы управления станком располагаются спереди, рукоятки управле-
ния фиксируются.
Электрооборудование станка размешено в отдельном шкафу на зад-
ней стенке станины.
§ 10. Затыловочный станок 1Е811
Станок предназначен для затылования червячно-модульных (одно-
заходных, многозаходных, правых, левых, праворежущих, леворежущих),
Дисковых и фасонных фрез (с зубьями, затылуемыми радиально, под /г-
лом и вдоль оси). На станке предусмотрена возможность насечки шеверов.
Высокая жесткость системы СПИД (станок - приспособление - ин-
струмент — деталь) обеспечивается широким расположением направляю-
щих, усилением механизма отскока и суппорта, цельной ходовой гайкой.
Мощность привода главного движения позволяет работать на эффективных
режимах резания. Станок отличается высокими скоростями отскока заты-
ловочной плиты и холостого хода каретки в результате применения гидра-
влического демпфера и автоматической коробки скоростей, позволяющей
69
chipmaker.ru
использовать максимальную скорость холостого хода независимо от рабо-
чей скорости.
Настройка винторезной цепи и цепи затылования осуществляется
независимо от цепи главного движения. Предусмотрены удобное обслужи-
вание станка и сокращение времени его переналадки благодаря бесступен-
чатому регулированию начала отскока (во время работы станка), возмож-
ности смены резцевой и шлифовальной головок, а также головки для
насечки шеверов без смены суппорта, поджиму бабки одним болтом, ура-
вновешиванию задней бабки при ее перемещении, выбору рабочей ско-
рости и скорости холостого хода с помощью переключателя (в процессе
работы), расположение пульта управления на каретке.
Станок имеет современное архитектурное оформление (см. рис. 46).
Станина станка цельная, коробчатой формы, имеет две призматические
и две плоские направляющие для каретки и задней бабки. Направляющие
подвергнуты термообработке с последующей шлифовкой.
С левой стороны станины размещается передняя бабка, на торце — ко-
робка передач, дифференциал и резервуар смазки. На передней стенке
станка размещены коробка подач, двигатель коррекции отбоя, ходовой
винт, ограждение ходового винта с переставными упорами и ящик для
сбора стружки. На задней стенке станка расположена автоматическая коробка
скоростей (АКС). Между направляющими находятся вал и однозубая
муфта, передающие движение на кулачок затылования. Кинематическая
схема станка представлена на рис. 59.
Цепь главного движения осуществляет вращение шпин-
деля. Движение от электродвигателя М\ мощностью N = 4 кВт и частотой
вращения п = 1500 об/мил через зубчатую ременную передачу со шкива-
ми z = 26 и z = 29 передается на автоматическую коробку скоростей типа
АКС 109-Д6. 3. 12. 02, имеющую на выходе девять частот вращения, плос-
козубчатую ременную передачу z = 22 и z — 34 на входной вал шпиндель-
ной бабки.
Во время рабочего хода движение на шпиндель станка передается при
включении электромагнитной муфты ЭМ\. При этом передача производит-
ся через двойной блок зубчатых колес z — 21, z .= 84 или z = 52, z = 52.
Уравнение кинематического баланса цепи будет иметь вид
,,СППЛ26 . 22 . 42 22 24 _
”эдМ1 (15°°) 29ZAKC 54 ' ’ 65 ' 88'96 " ”шп’
где гАКС — передаточное отношение АКС; i^n — передаточное отношение
двойного блока коробки скоростей, г’рл = 21, г^л = 52. Шпиндельная баб-
. .... К 84 52 „
ка и АКС обеспечивают 15 различных частот вращения шпинделя в диапа-
зоне «шп — 2,25 v 56 об/мин при переключении рукоятки 10 (см. рис. 46).
При обратном холостом ходе движение на шпиндель передается при
включении электромагнитной муфты ЭМ2, и уравнение кинематического
баланса цепи запишется так:
26 • 22 50 22 24
»эдМ1 (1500) «АКС -34 -65 • пшп
Шпиндель станка при обратном ходе имеет.девять различных частот вра-
70
Рис. 59. Кинематические схемы станков 1Е811 и 1Е812
chipmaker.ru
щения в диапазоне ишп = 10,6 - 67 об/мин при переключении рукоятки 9
(см. рис. 46).
Шпиндель вращается в регулируемых подшипниках скольжения. Руко-
ятки 3, 7, 9, 10 (см. рис. 46) управления частотой вращения шпинделя
выведены на переднюю стенку. Ручной поворот шпинделя осуществляется
через червячную передачу к = 3, z = 42 при включении зубчатой муфты
ЗМ1. Рукоятка ручного поворота шпинделя снабжена электрической бло-
кировкой, исключающей передачу движения на шпиндель от электродви-
гателя М। при установке ее в положение ручного поворота.
Цепь винторезного движения согласует вращение шпин-
деля станка с вращением ходового винта. Используется при затыловании
резьбового режущего инструмента. Движение на ходовой винт передает-
ся через реверсивный механизм, двухпарную гитару и зубчатую муфту
ЗМ2. На реверсивный механизм движение от шпинделя передается напря-
мую (цепь a: i = 1) или через звено увеличения шага (цепь б: i '= 4 и
в:1= 16) переключением рукоятки 5 (см. рис. 46).
При настройке без звена увеличения шага
, _ 55 60 .
1 об. шп----— iv • 12 = Тн,
55 60
где iy — передаточное отношение винторезной гитары; tH — шаг нарезае-
мой (затылуемой) резьбы. Формула настройки этой двухпарной гитары
, _ d f_ гн
lv------ —------.
е g 12
При настройке со звеном увеличения шага (по цепи б)
, _ 96 55 60 . „ . . 'н
1 Об. ШП • —---------• /у • 12 — Гн. 1у = .
24 55 60 ' 48
При настройке со звеном увеличения шага (по цепи в)
96 88 55 60 - t _ h
24-£’5Тб0‘> H,'V-192-
1 об. шп
Для дюймовой резьбы Гн = г" 25,4 мм, для модульной - Гн = гг т, мм.
При подборе зубчатых колес винторезной гитары необходимо прове-
рить условие их сцепляемости. Необходимо, чтобы d < 86J d + е > f+ 27 ;
f+ g>e + 22;155 ></+ e>87;d+ e+ f+ ^>280.
Цепь подачи согласует вращение шпинделя станка с вращением
ходового винта. Используется при обработке цилиндрических поверхностей
(точении). Обработка изделий без затылования осуществляется при от-
ключенной цепи затылования рукояткой 4 (см. рис. 46). Движение от
шпинделя передается через те же передачи, что и в винторезной цепи, цеп-
ную передачу z = 18 и z = 30, коническую z = 30 и z = 60, червячную
к= 1 и z = 39, цилиндрическую z = 29 и z = 58 на ходовой винт. Переклю-
чением зубчатого колеса z = 55 звена увеличения шага обеспечивается
три величины подачи в диапазоне 0,075 - 1,2 мм/об. Уравнение кинемати-
ческого баланса имеет вид 1 об. шп . /ш . — . — . —. -L . .12 = £ где
60 30 *0 39 58
*ш — передаточное отношение звена увеличения шага; S — продольная
подача, мм/об.
72
Цепь затылования согласует вращение шпинделя станка с
вращением кулачка затылования К, обеспечивает радиальное перемещение
суппорта в процессе затылования. За один оборот заготовки кулачок
К должен выполнить число оборотов, равное числу зубьев затылуемого
изделия z. Уравнение кинематического баланса цепи может быть записа-
но так (зубчатая муфта ЗМ3 включена):
96 88 48 50 50 .
1 об. заг------------------in ।
24 22 50 50 48
. 27
*х ' 2об.к.
где ix - передаточное отношение гитары затылования; 1Д1 - передаточное
отношение конического дифференциала, в данном случае оно равно еди-
а b _ z
нице. Формула настройки гитары затылования тл - у- —
Если зубчатая муфта ЗМ3 выключена и зубчатые колеса z = 55, z =
= 55 введены в зацепление, то уравнение кинематического баланса имеет
вид
1 К 96
1 об. заг • —
24
55 48 50 50
55 50 50 48
27
— = ZO6.K.
27
Формула настройки гитары затылования 1Х ='~-.
При насечке червячных шеверов, которая производится при неподвиж-
ном шпинделе, движение на кулачок передается при включении зубчатого
колеса z = 60 с колесом z = 55 (муфта ЗМ3 разомкнута). Уравнение
кинематического баланса цепи имеет вид
26 . 22 60 48 50 50 . . 27
ЛэдМ1 (1500) • — • /АКС • — • — • — • — • — 1Д1 • 1х • «пв.х.суп.
Сменные колеса гитары затылования должны удовлетворять следую-
щим условиям сцепляемости: 150 > в + Ь > 90; 150 > b + с > 90; 256 >
> а + 2Ь + с > 200. При затыловании леворежущих фрез в набор сменных
колес I итары вводится промежуточное колесо.
Цепь дифференциального движения используется
при затыловании фрез со спиральными стружечными канавками. Она со-
гласует вращение ходового винта с дополнительным поворотом кулачка
затылования К. Движение на кулачок может передаваться через перебор,
тогда уравнение кинематического баланса цепи запишется так:
/н 30 . г j . 27 Гн *2
В ’’ 45 ’ 'Д1 ’ '* ’ 25 * 'Д2 'tx ’ 27 ~ "Г’
где in — передаточное отношение перебора, которое равно
. _ 29 29 _ 1
1П-----. —-------;
58 58 4
?Д1 - передаточное отношение конического дифференциала коррекции от-
боя, в данном случае равно единице; iv — передаточное отношение гитары
дифференциальной цепи; 1а2 — передаточное отношение конического диф-
73
chipmaker.ru
ференциала, ia2 = 2; Т - шаг спиральной стружечной канавки. Формула
настройки при ix = — = '—Я при ix = — L, = 72°0
4 Т 16 Т
Если замкнуть муфту ЗМ4, то движение с ходового винта будет напря-
мую передаваться на колеса z = 30 и z = 45. Уравнение кинематического
баланса дифференциальной цепи в этом случае запишется так:
Ь Ы - i 2 i .i 27-fH’ Z
12 45 ,Д1 * ’ 25 Д2 27 Г
Формула настройки при ix = — к = дЯ: при ix = —
4 w Т 16
1800
Т
При обработке фрез с правой стружечной спиральной канавкой в ги-
тару устанавливается паразитное колесо Z. Условия сцепляемости зубчатых
колес гитары дифференциала: i < 62; к < 63; 142 > i + й > 64; Z + й >/+
+ 22;92 >i+ Z>66;/+ й>й + 2;й + Z>64;/+ Zc>48;i+й+/ +122.
Цепь коррекции затылования (отбоя) обеспечивает
доворот кулачка затылования К для согласования начала затыловочного
движения с вращением изделия. Движение коррекции передается от эле-
.. 90
ктродвигателя М2 на ременную передачу — = —, червячную передачу
d2 90
к = 2, z = 35 и далее на конический дифференциал коррекции отбоя, гита-
ру дифференциала и через конический дифференциал дифференциальной
цепи к кулачку затылования. Уравнение кинематического баланса
90 2 ., . 2 .. 27
«эдМ 2 (1000) • —- • — • 1Д2 • • — • 1д2 • - — = «об.к.
LI
При настройке момента отскока резца (осуществляется бесступен-
чато с помощью механизма коррекции) необходимо переключатель на
фартуке станка установить в позицию ’’Коррекция отбоя” и нажать толчко-
вую кнопку управления электродвигателем. Данную настройку необходи-
мо производить при сцепленной гитаре дифференциала, даже если диффе-
ренциальная цепь отключена.
Цепь вспомогательного наладочного движения
каретки от двигателя коррекции отбоя М2 осуществляет движение, кото-
рое передается через ременную передачу, червячную пару, конический
дифференциал коррекции отбоя, винтовую зубчатую пару на ходовой винт
при замкнутой зубчатой муфте 33f4. При этом зубчатое колесо z = 48
зубчатой муфты ЗМ2 находится в нейтральном положении. Такая передача
движения достигается благодаря включению тормозной муфты 3Tt, свя-
занной с шестерней z = 28 конического дифференциала коррекции, и нали-
чию блокировки зубчатых муфт ЗМ2 и ЗМ$.
Уравнение кинематического баланса цепи имеет вид
90 2 . 45
иэдМ2 (1000) • — — • ia2 • — 12 = 5х.х>
где 1д2 — передаточное отношение конического дифференциала коррек-
74
ции отбоя: /д2 - 2, 5х.х - подача каретки суппорта при наладочном режи-
ме, мм/мин.
Для включения наладочного перемещения суппорта необходимо пере-
ключатель на фартуке станка установить в позицию ’’Наладочное переме-
щение каретки” и нажать толчковую кнопку управления электродвига-
теля коррекции отбоя.
Гитары настройки винторезной цепи и цепи затылования, цепная пере-
дача на ходовой винт и полый вал с однозубой муфтой размещены в ко-
робке передач с торца передней бабки.
Передача продольного перемещения суппорта от ходового винта осу-
ществляется через неразъемную маточную гайку, которая расположена
в фартуке станка. Лицевая часть фартука закрыта панелью пульта управле-
ния, которая несет органы управления • и бесконтактные конечные вы-
ключатели, обеспечивающие останов каретки в крайних положениях при
работе по упорам.
Каретка (рис. 60) перемещается по комбинированным (призмати-
ческой и плоской) направляющим станины. В средней части каретки 4
между направляющими расположен корпус 1, в котором размещена кони-
ческая передача 3 на вертикальный отбойный вал, несущий кулачок затыло-
вания 11. Вертикальный отбойный вал 2 вращается в радиально-упорных
роликовых подшипниках. На каретке 4 установлена поворотная плита 5,
несущая затыловочную плиту 12. Поворотная плита 5 крепится четырьмя
болтами за Т-образные пазы и может быть повернута на каретке по лимбу
с ценой деления J° на любой угол затылования.
В средней части поворотной плиты в расточках расположены две пары
пружин, обеспечивающие быстрый отскок затыловочной плиты, регулиров-
ка пружин производится специальными болтами. Сжатие пружин для
демонтажа механизмов в затыловочной плите и сМена кулачка осуществля-
ются центральным винтом 13. Регулирование величины хода затылования
выполняется с помощью бесступенчатого регулирования за квадрат с пра-
вой стороны затыловочной плиты, а отсчет величины хода — по лимбу на
верхней плоскости затыловочной плиты. Весь диапазон регулирования-
> ода затылования обеспечивается тремя сменными кулачками затылования
11. Механизм регулирования хода состоит из подвижной гайки 6, сухаря
7, кулисы 8 с осью 9 и ролика 10. Изменение величины хода происходит
за счет изменения плеча кулисы при смещении гайки с сухарем вдоль ра-
бочей плоскости кулисы. Конструктивно механизм выполнен аналогично
механизму бесступенчатой установки величины хода затылования станка
1Б811 (см. рис. 57).
Затыловочная плита снабжена удлинителем 14, который прикреплен
к ее торцу и служит для крепления шлифовального суппорта. Во всех
других случаях удлинитель рекомендуется снимать.
Справа на затыловочную плиту прикреплен кронштейн, а на поворот-
ную плиту - корпус плунжера гидравлического демпфера, обеспечивающе-
го безударный отскок затыловочной плиты, несмотря на значительное уси-
лие, развиваемое пружинами. Принцип действия демпфера основан на дрос-
селировании масла через щель, образующуюся между кромкой выточки
во втулке корпуса демпфера и торцом плунжера в конце отскока затыло-
7&
ch ipmaker.ru
9 Ю
Рис. 60. Каретка суппорта станка 1Е811
вечной плиты. Запас масла находится в расточке корпуса демпфера. Суп-
порт крепится к затыловочной плите за Т-образные пазы и может пере-
ставляться при обработке изделий различного диаметра. Поперечные салаз-
ки имеют кулачковый механизм отвода суппорта и несут продольные са-
лазки, закрепленные клиновым прихватом. Величина быстрого отвода по-
перечного суппорта 20 мм.
К корпусу каретки крепятся грязеочистители и щитки защиты направ-
ляющих и шлицевого валика. Сзади на каретке установлен привод шлифо-
вального I руга, разводная коробка электрооборудования с аварийными
конечными выключателями и кронш гейном лампы местного освещения.
Смазку подшипников качения и передач шпиндельной коробки осу-
ществляют разбрызгиванием, электромагнитных муфт — поливом, подшип;
ников скольжения — с помощью фитилей и трубок из масляной ванны в
верхней части корпуса шпиндельной коробки. Сменные зубчатые колеса
смазывают из капельниц, а опоры полого вала и однозубой муфты — по
трубкам из масляной ванны шпиндельной бабки.
§ 11. Затыловочный станок 1Е812
Станок предназначен для выполнения таких операций, как токарное
затылование червячно-модульных фрез (рднозаходных, многозэходных,
правых и левых), дисковых и фасонных фрез с зубьями, затылуемыми ра-
диально, под углом и вдоль оси. Наибольший диаметр обрабатываемого из-
делия 360 мм, наибольшая длина хода каретки 600 мм, максимальная дли-
на затылуемого изделия 630 мм. Величина затылования регулируется бес-
ступенчато, наибольший ход затылования 25 мм. На станке можно произ-
водить затылование шлифованием, максимальный диаметр шлифовального
круга 150 мм, а также насекать червячные шеверы с четным числом насека-
емых зубьев (от 12 до 36).
Станок имеет самофиксир^тощийся механизм отвода резца, наиболь-
шая высота резца 43 мм. Станина стань а цельная, коробчатой формы,
имеет зак шейные направляющие, по. которым перемещаются каретка и
задняя бабка. В станке предусмотрена бесступенчатая коррекция величи-
ны отскока резца в процессе его работы; быстроходность механизмов
отскока повышенная.
Привод главного движения с автоматической коробкой скоростей
обеспечивает 15 скоростей прямого вращения с частотой 1,9-47,5 об/мин
и 9 скоростей обратного вращения с частотой вращения 9-56 об/мин. На-
стройка винторезной цепи и цепей отскока и дифференциальной независи-
ма от частоты вращения шпинделя. Привод главного движения обеспечи-
вает возможность регулирования скорости обратного холостого хода и
изменения частоты вращения шпинделя на ходу, а также отключения вра-
щения шпинделя при работе цепи затылования для насечки червячных
шеверов.
Станок имеет современное архитектурное оформление, его общий вад
представлен на обложке книги. Габариты станка: длина 2750 мтг, ширина
1625 мм, высота 1800 мм; мас^а 3900 кг. Кинематическая схема станка
приведена на рис-59.
77
chipmaker.ru
Цепь главного движения осуществляет вращение шпинделя.
Движение от электродвигателя Mt мощностью 5,5 кВт и частотой вращения
1500 об/мин через плоскозубчатую ременную передачу передается на АКС, с
которой снимается девять частот вращения зубчатой ременной передачей
со шкивами z = 19 и г = 36. При включенной электромагнитной муфте
ЭМ\ осуществляется рабочий ход шпинделя станка. Уравнение кинемати-
ческого баланса имеет вид
п (150П1 24 ; 19.- 42 ,22 24=и
”ДМ1( 1500' ' 26 ’ АКС ’ 36 бл65 «8 ’ 96 шп’
где /дКС — передаточное отношение автоматической коробки скоростей;
/ л — передаточное отношение двойного блока зубчатых колес, которое
может быть равно — или т^-..
84 52
Обратное вращение шпинделя происходит при включении электромаг-
нитной муфты ЭМ2, уравнение кинематического баланса цепи
24 12.50 . 22.24 = и .
иэдмЛ150°) ’ 26 ’ АКС ‘ 36 65 88 96 шп
Цепь винторезного движения согласует вращение шпин-
деля с вращением ходового винта станка. Движение передается через ги-
тару винторезной цепи/у и зубчатую муфту ЗМ2 напрямую, если шаг заты-
луемой резьбы меньше шага ходового винта станка, и через звено увели-
чения шага, если шаг резьбы затылуемого изделия более 12 мм.
Цепь подачи используется при необходимости выполнить опера-
ции точения, в этой цепи согласуется вращение шпинделя станка с враще-
нием ходового винта (ходового вала в данной конструкции затыловочного
станка нет). Кинематикой цепи подач обеспечивается три величины про-
дольной подачи в пределах от 0,075 до 1,2 мм/об.
Цепь затылования, согласуй вращение шпинделя с вращением
кулачка затылования К, обеспечивает радиальное перемещение суппорта
вместе с режущим инструментом (резцом или шлифовальным кругом).
Чтобы затыловать z зубьев заготовки, суппорт должен совершить z воз-
вратно-поступательных движений в радиальном направлении. Для этого
кулачок затылования К должен за один оборот шпинделя (а следовательно,
и заготовки) совершить z оборотов. Уравнения баланса кинематической
цепи затылования, цепей продольной подачи и винторезного движения
для станка 1Е812 такие же, как и для станка 1Е811.
Насечка червячных шеверов производится при неподвиж-
ном шпинделе и разомкнутой муфте ЗМз- Уравнение баланса цепи
п (isom 24 i 19- -60 . 4&_. -ЭД. 50-. i . i . -2Z =
иэдмЛ150°) ’ 26 ‘ АКС 36 ' 55 50 50 48 Д1 х 27
идв.х.суп
При затыловании фрез со спиральными стружечными канавками ис-
пользуется цепь дифференциального движения. Она согла-
сует вращение ходового винта с дополнительным поворотом кулачка. Урав-
78
нение баланса дифференциальной цепи в станке 1Е812 такое же, как и в
станке 1Е811.
Станок 1Е812 имеет одинаковую кинематику со станком 1Е811 для
цепей коррекции затылования, вспомогательных наладочных движений.
Устройство основных узлов и их работа аналогична станку 1Е811, поэтому
с описанием их конструкций можно познакомиться, изучая принцип работы
станка 1Е811.
§ 12. Затыловочный станок 1813
Станок предназначен для затылования различных инструментов и чер-
вячно-модульных фрез с модулем до т = 42 мм. Компоновка узлов станка
аналогична затыловочным станкам. В передней бабке размещены коробка
скоростей, механизмы передачи движения на ходовой винт, ходовой вал и
вал привода затылования. Включение рабочего хода станка, его реверсиро-
вание осуществляется фрикционными муфтами. Станина имеет прямо-
угольные направляющие для каретки и задней бабки. Кинематическая схе-
ма станка приведена на рис.61.
Цепь главного движения осуществляет вращение шпинделя.
Все движения станок получает от электродвигателя мощностью N = 7 кВт
с частотой вращения п = 980 об/мин. Фрикционная муфта М — реверсив-
ная, при включении муфты влево шпиндель получает рабочее вращение, при
включении вправо — обратный ход. Уравнение кинематического баланса
цепи при рабочем ходе имеет вид
”эд ^98°) ' 81 ’ 'бл1 ' 53 ’ 'бл2 ’ *'п1 "шп>
гДе 'вл1 — передаточное отношение тройного блока зубчатых колес,
= 25 _ 40 .ш _ 32
бл1 бл1 56’ 1бл1 - бТ; 'бл 2 “ передаточное отношение двойно-
го блока зубчатых колес, /"л2 = |^; inl - передаточное
перебора, Г„, = - 1. = %. £L= Перо
ключением блоков зубчатых колес и перебора достигается 12 частот враще-
ния шпинделя, из которых три средние частоты вращения повторяются
два раза. При обратном ходе, когда движение от электродвигателя переда-
ется через реверсивный механизм, частота вращения увеличивается в.четы-
ре раза.
Цепь винторезного движения согласует вращение, шпин-
деля станка с вращением ходового винта с шагом t = 12 мм. Движение
на ходовой винт может передаваться непосредственно от шпинделя или
через звено увеличения шага. Уравнение кинематического баланса при на-
стройке без звена увеличения шага (блок зубчатых колес бл_? переклю-
чен вправо) имеет вид
79
chipmaker.ru
z--J7z--<? fWz*33
гж i — передаточное отношение гитары настройки; гд — шаг затылуемой
резьбы, мм. Формула настройки этой гитары iy = *и/12.
Уравнение кинематического баланса винторезной цепи при настройке со
звеном увеличения шага (блок зубчатых колес бл 3 переключен влево и^
движение от шпинделя к ходовому винту передается через перебор) имеет'
вид
। « 1 48 70 . I? = г
Юб-шп/-' то’ 4Г >
п1
С . 1 t
Формула настройки в этом случае iy = — fnl. При 1д1 = g iy = при
i". = , t—T- • При нарезании дюймовых резьб t = f, 25,4 мм,
nl 24 “ \L-2A ** и
при нарезании модульных — tK =irm, мм.
Цепь продольной подачи связывает вращение шпинделя с
перемещением суппорта. Движение на суппорт передается от ходового вала
через реечную пару. Ось реечного колеса закреплена в фартуке станка,
который жестко связан с кареткой суппорта. Реечное колесо, обкатыва-
ясь по неподвижной рейке, закрепленной на станине станка, сообщает про-
дольное перемещение суппорту. Уравнение кинематического баланса цепи
имеет вид
. 80 32 . . 27 24 1 29
1 об.шп * 80 • 52 ’ *бл4 • 1п2 -2J-- 27 * 30 ‘ 55
я-3.14 = 5 .
пр
где г. 4 — передаточное отношение тройного блока зубчатых колес, г^л4 =
33 -» __ 42 _ 24
= у]. «бл4 "42> »бл4 “ 60’ 'п2 “ передаточное отношение перебора;
если зубчатая муфта ЗМ2 включена, i - = 1, а если она выключена, то
_ 33 24 „ , «
1П2 ~ 5др - продольная подача, мм/об.
Переключением блока зубчатых колес и перебора коробка подач обеспечи-
вает шесть подач в пределах от 0,1 -*1 мм/об.
Цепь затылования связывает вращение шпинделя с вра-
щением кулачка затылования К. Движение от шпинделя к кулачку заты-
лования передается, минуя перебор
Ю6.ШП- ^~ ^ ix
44 . 80
'д1 ’ ПО 80
27
— = z об.к.,
где i* — передаточное отношение гитары затылования; 1д1 — передаточ-
ное отношение конического дифференциала, /д1 = 2. Формула настройки
i = z
1х 1^
Цепь дифференциального движения необходима при
затыловании фрез со спиральными стружечными канавками. Она обеспечи-
вает дополнительный поворот кулачка затылования, от которого резец пе-
ремещается в радиальном направлении.
При передаче движения на суппорт через механизм винт—гайка зубча-
тая муфта ЗЛА должна быть замкнута, тогда уравнение кинематического
81
chipmaker.ru
баланса цепи запишется так:
гн 75 44 . 1 . 44 80 27 _ ги ’2
12 50 44 V * 24 д2 ПО 80 27 Т >
Механизмы передней бабки смазываются от шестеренного, каретки и
направляющие станин — от плунжерного, механизмы фартука — от ручного
плунжерного насосов.
где-jy — оборотаходового винта при перемещении суппорта на шаг заты-
луемой резьбы тн; — передаточное отношение гитары дифференциала, ги-
тара двухпарная; т’д2 — передаточное отношение конического дифференци-
t -2
ала, 1д2 ~ 1; Т- шаг спиральной стружечной канавки; дополнитель-
ный поворот кулачка затылования; z — число зубьев затылуемой фрезы.
Формула настройки гитары дифференциала "^2
Если движение на суппорт передается от ходового вала, то зубчатая
муфта ЗЛ/1 разомкнута, а ЗМ3 — замкнута; уравнение кинематического
баланса цепи в этом случае будет
. 55_.30._27 . 24 24 42 75 44 .- . 1 . 44 .80 .27_
л-3-14 29 1 ” 24 27 60 81 ’ 50 44 ' * 24 Д2 по 56'27"'
где - 14 — поворот реечного колеса при перемещении суппорта на вели-
S'^
чину S; -у----дополнительный поворот кулачка затылования. Формула
настройки гитары дифференциала / = z.
Знак минус в кинематических уравнениях баланса означает, что при за-
тыловании фрез с правой винтовой канавкой в гитару настройки необходи-
мо поставить дополнительную паразитную шестерню, благодаря котсрой
изменится направление вращения конического колеса дифференциала, и
число оборотов кулачка затылования будет уменьшено.
При наладке станка необходимо помнить, что не все кинематические
цепи работают при затыловании различного инструмента. При затыловании
зубьев дисковых фрез настраивают цепи главного движения и затылова-
ния; цилиндрических фрез с прямолинейными стружечными канавками —
главного движения, продольной подачи, затылования; цилиндрических
фрез со спиральными стружечными канавками — главного движения, про-
дольной подачи, затылования и дифференциальную; червячных фрез -
главного движения, винторезную, затылования и дифференциальную.
Конструкции узлов станка во многом аналогичны узлам других заты-
ловочных станков. Шпиндель смонтирован на подшипниках скольжения:
передний конический и задний цилиндрический разрезной регулируемые.
Как и у других затыловочных станков, для отключения вращения кулачка
затылования во время обратного хода имеется однозубая муфта. На заты-
ловочную плиту может быть установлен токарный или шлифовальный суп-
порт.
§ 13. Специальный затыловочный станок КТ150
Станок предназначен только для токарного затылования сырых одно- и
многозаходных, правых и левых червячно-модульных фрез с модулем до
8 мм и другого режущего инструмента с зубьями, затылуемыми радиаль-
но или под углом к оси. Он выполнен на базе станка модели 1Е811 и имеет
аналогичную компоновку, однако может выполнять более тяжелые работы
(электродвигатель главного привода имеет мощность jV= 5 3 кВт).
На станке можно производить обработку с полуавтоматическим цик-
лом. Ряд узлов, такие, как станина, передняя бабка, коробка скоростей,
коробка подач, выполнены одинаково со станком 1Е811. Конструктивные
отличия имеются у каретки суппорта, поперечного суппорта, гидрообору-
дования и некоторых других узлов. Совершенно отсутствует шлифоваль-
ный суппорт, а следовательно, нет стойки, необходимой для крепления
привода шлифовального круга.
Кинематическая схема станка приведена на рис.62. Уравнения кинема-
тического баланса цепей и их настройка такие же, как у станка 1Е811.
Конструкции узлов каретки, суппорта и ряда других, отличных от мо-
дели 1Е811, и описание их работы изложены в § 14.
Станок КТ150 может работать в следующих режимах: наладочном, в
котором проверяется действие всех элементов автоматического цикла не-
зависимо друг от друга; с ручным управлением возможна работа по упо-
рам; с полуавтоматическим циклом с автоматической подачей. Управление
циклом в полуавтоматическом режиме осуществляется упорами. Первые
два режима используются при обработке дисковых фрез и кулачков, по-
луавтоматические режимы — при обработке червячно-модульных фрез и
цилиндрических фрез с прямолинейными и спиральными стружечными ка-
навками. В полуавтоматическом цикле с автоматической подачей рекомен-
дуется первые и последние два прохода производить с ручной радиальной
подачей, основной же припуск снимать с автоматической подачей.
§ 14. Затыловочный станок КТ151
Станок предназначен для затылования резцом одно- и многозаходных
правых и левых сырых червячно-модульных фрез с модулем до 12 мм и
другого режущего инструмента с зубьями, затылуемыми радиально и под
углом к оси; может применяться в условиях мелкосерийного и серийно-
го производства. Техническая характеристика станка приведена в табл.5.
Станина станка цельная, коробчатой формы, имеет две призматиче-
ские и две плоские направляющие для каретки и задней бабки. Направля-
ющие термообработаны с последующей шлифовкой. С левой стороны раз-
мещается передняя бабка, на торце — коробка передач, дифференциал и
83
82
chipmaker.ru
резервуар смазки. На передней стенке — коробка подач, двигатель коррек-
ции отбоя, ходовой винт с ограждением, на котором имеются переставное
упоры, и ящик для сбора стружки. На задней стенке - главный двигатель
и гидропанель. Между направляющими расположен вал я однозубая муфта,
передающая движение на кулачок затылования.
Кинематическая схема станка показана на рис. 63.
Цепь главного движения обеспечивает передачу вращения
шпинделю станка. Движение передается от электродвигателя постоянного
тока мощностью JV=* 11 кВт с частотой вращения лном = 1500 об/мин и
пм*кс = ^500 об/мин через ременную передачу и постоянные пилиндрим-
ские зубчатые колеса. Уравнение кинематического баланса имеет вид
п Ш? £>. 35 22 24 =
ЭД*11 190 60 72 88 96 шп"
Скорость прямого и обратного вращения шпинделя регулируется бесст'У-
пенчато в диапазоне «ШП = 1* 54 об/мин с помощью тиристорного привода
и электродвигателя постоянного тока. Ручной поворот шпинделя осущест-
вляется от червячной передачи й = 3, z = 42 при включении зубчатой муф-
ты Mi. При ручном повороте шпинделя главный электродвигатель автома-
тически отключается.
Цепь винторезного движения согласует вращение штй'
деля с вращением ходового вчнта. Движение на ходовой винт передается
от шпинделя через реверсивный механизм и зубчатую муфту Мз. На ревер-
сивный механизм можно передавать вращение без звена увеличения шага
(цепь а) и с помощью звена увеличение шага (цепи бив) переключением
зубчатого колеса г = 55. Уравнение кинематического баланса цепи без з^е-
иа увеличения шага (шаг затылуемой резьбы меньше шага ходового в^и-
<Zx.b>
1 о6шп "Й ' ‘у ’12 " ‘
где iy - передаточное отношение двухпарн^й гитары настройся виктори-
ной цепи, / = X. Формула настройки iy = ~.
Если шаг затылуемой резьбы больше шага ходового вякта (»в > гх Ш >»
то уравнение кинематического баланса цели будет учитывать передаточное
отношение звена увеличения шага:
при настройке по цепи б
, - 96 55 60 . 60, 1Э= t
1 об.шп • 24 ' 55 60 60 7 12 1
t
формула настройки Гу
при настройке по цепи в
, - -96 88 55
1об.шп- 24 • 22 55
формула настройки —
У
(Л
‘ 60
192 ’
60
’ 60
i 12 = t ,
j и
85
chipmaker.ru
гпыооь
N-Шт
«кинематическая схема затыловочного станка КТ151
При подборе зубчатых колес гитары необходимо проверить условие
сцепляемости: d <86; d +е> f +27; 159>d + е>87; d +e+f+g >300
(см. приложение).
При затыловании изделий, у которых шаг резьбы выражен в дюймах,
следует иметь в виду, что в формулы настройки следует подставлять Г =
= t" 25,4 мм. При подборе зубчатых колес можно принимать приближен-
Н 11» ЧП 1R • 74
ные значения дюйма: —— = 25 38461 или -—р?- = 25,4176. При заты-
ловании модульных резьб t = ir т, мм, приближенно число я можно за-
Н 13 • 29 25-47
менять следующими соотношениями: —7—(ошибка 0,0000739), —г-
*т * ZtZt * к f
(ошибка 0,0001185) или у- (ошибка 0,0012645).
Цепь продольной подачи согласует вращение шпинделя с
перемещением суппорта от ходового винта. Используется при обработке
цилиндрических поверхностей (точении). Движение от шпинделя на ходо-
вой винт передается через звено увеличения шага, цепную передачу z =
= 18, z — 30, коническую пару z = 30, z = 60, червячную пару к = 1, z =
= 39, цилиндрические колеса z = 39, z = 48 (муфтаМ3 разомкнута). Урав-
нение кинематического баланса цепи
v < 60 60 18 30 1 39 . ~
60 60 30 60 39 48 S,
где — передаточное отношение звена увеличения шага; 5 — продольная
подача, мм/об. Переключением колеса z = 55 звена увеличения шага обес-
печивается три величины подачи в диапазоне 0,075— 1,2 мм/об.
Цепь затылования согласует вращение шпинделя с кулачком
затылования К так, что за один оборот заготовки кулачок совершает z обо-
ротов, а затыловочный суппорт с резцом — z двойных ходов, равное числу
зубьев z на заготовке. Уравнение кинематического баланса цепи (муф-
та Мг включена)
1 об.заг -
96 88 48_. 50.,Л0
24 22 50 50 48
'«Г />2Т"гоб-к-
где i — передаточное отношение сменных зубчатых колес гитары затыло-
о Ъ
лования, i = -г • — ; i , — передаточное отношение конического диффе-
* DC
ренциала, i. . = 1. Формула настройки будет иметь вид / = .
X 16
Если муфта М3 выключена и зубчатые колеса z = 55, z = 55 введены в
зацепление, то уравнение кинематического баланса цепи
, - _ 96 55 48 50 50 . , ,27 = 7nfiv.
1 об.заг • 24 ‘ 55 ‘ 50 ‘ 50 48 Д1 • 1х 27 об к’
Формула настройки гитары затылования в этом случае будс-т иметь вид
; =£_
х 4-
Сменные шестерни гитары затылования устанавливаются в один ряд,
условия их сцепляемости: 150 > а + b > 90; 150 >’’+£•> 90; 256 > а +
+ 2Ь + с > 200.
87
chipmaker.ru
Цепь дифференциального движения используется при
затыловании фрез со спиральными стружечными канавками; она обеспе-
чивает дополнительный поворот кулачка К затылования при продольном
перемещении суппорту. Уравнение кинематического баланса имеет вид
30 -г . _2_./ ; 27 _ Гн ~z
12 п 45 'д1 1ч> 25 а2 'х 27 Т ’
где К — передаточное отношение сменных зубчатых колес гитары диффе-
hi-9
ренциальной цепи, гитара двухпарная, 1Д1 ~ передаточное отно-
шение конического дифференциала коррекции отбоя,/' = 1; /^ — переда-
точное отношение конического дифференциала, /^ = 2; »п - передаточ-
ное отношение перебора, если муфта М4 замкнута, то i = 1, если муфта
Мд разомкнута, то i’ = — ~ Тогда будем иметь формулы наст-
" Зо 5о 4
ройки:
J _ , . _ z . _ 1800 - _ Z
при'п-1’**- 4 ~Т-; "РН'х- 16
л _ 1 . _ z • — 450 _ z
"Р^п-р'хТ ^~~Т’ при'х ~1б
; _ 7200
----Г-5
; _ 1800
т
При обработке фрез с правой стружечной спиральной канавкой в гитару
/ устанавливается паразитное колесо I. Условие сцепляемости сменных зуб-
чатых колес: / < 62; к < 58; / +h >j +22; 142 >/ +h >64; j +k >h +
+ 22;/ + к >48; 92>/ +/ >66; h + / >64; / +h + j +*>122.
Цепь коррекции затылования (отбоя) согласует начало
затыловочного движения с вращением изделия. Движение при коррекции
передается от электродвигателя М2 через ременную передачу, червячную
пару, дифференциал коррекции и далее по дифференциальной цепи и цепи
затылования к кулачку затылования К. Настройка момента отскока резца
производится бесступенчато с помощью механизма коррекции отбоя. Эту
настройку можно осуществлять как при неработающем станке, так и на
ходу, но обязательно при сцепленной гитаре дифференциальной цепи:
W°“” 90• k • '„Д" ' '« ' ТГ ~
Цепь вспомогательного наладочного движения
каретки осуществляется от двигателя коррекции М2, при этом муфта М4
замкнута, а зубчатое колесо z = 48 муфты М3 находится в нейтральном по-
ложении. Для включения наладочного перемещения каретки необходимо
рукоятку управления коррекцией отбоя переместить в горизональной плос-
кости в требуемом направлении. Передача движения от электродвигателя
М2 достигается включением тормозной муфты ЭТ,, связанной с шестерней
конического дифференциала коррекции при наличии электрической блоки-
ровки зубчатых муфт М3 и М4. Уравнение кинематического баланса
88
где i^2 ~ передаточное отношение конического дифференциала коррекции
отбоя, i^2 = 2; Sх х — подача каретки суппорта при наладочном движении,
мм/мин.
В передней (шпиндельной) бабке расположены механизмы передачи
движения от входного вала к шпинделю, от шпинделя к ходовому винту и
на вал отбоя.
Шпиндель 3 (рис .64) вращается в регулируемых подшипниках сколь-
жения. Осевой зазор переднего подшипника регулируется гайкой 4 при
отпущенном стопоре 5. Радиальный зазор устанавливается гайкой 6 при
отпущенном стопоре 7. Один оборот гайки соответствует 0,148 мм радиаль-
ного зазора. Радиальный зазор регулируется после установки осевого за-
зора. В .заднем подшипнике радиальный зазор устанавливается затяжкой
гайки 2 с последующим законтриванием положения подшипника гайкой 1.
На переднем конце шпинделя смонтировано приспособление для деле-
ния на заходы при обработке многозаходных фрез. Оно состоит из градуи-
рованного диска 9, укрепленного на поводковой планшайбе 10, и указа-
теля 8, расположенного' на кожухе шпинделя. При делительном процессе
диск 9 ставится в положение ”0” квадратом ручного поворота, переводом
рукоятки трензеля (реверсивного механизма) расцепляется винторезная
цепь. Далее шпиндель вместе с делительным диском 9 поворачивается на
соответствующую часть оборота; сначала грубо с помощью кнопки ’Тол-
чок’’ а затем доводом квадрата ручного поворота до совмещения с нуле-
вой риской.
Все рукоятки управления передачами шпиндельной бабки выведены на
ее переднюю стенку. Рукоятка ручного поворота шпинделя снабжена элект-
рической блокировкой, исключающей передачу движения на шпиндель от
электродвигателя при установке ее в положение ручного поворота.
Подшипники качения и передач смазывают разбрызгива-
нием, подшипников скольжения - с помощью фитилей и трубок из масля-
ной ванны в верхней части корпуса бабки.
В коробке передач станка размещаются гитары винторезной цепи и
затылования, цепная передача на ходовой винт и полый вал 1 с однозубой
Рис. 64. Шпиндель станка КТ151
89
chipmaker.ru
муфтой (рис.65), обеспечивающей отключение вращения кулачка при об-
ратном ходе станка. При рабочем ходе вращение от ведущего вала 2, кулач-
ка 4 через собачку 7 передается корпусу муфты 3 и далее кулачку затыло-
вания. При обратном ходе ведущий вал изменяет направление вращения, а
корпус муфты 3 останавливается, так как собачка 7, поджатая пружиной 8,
проскальзывает. При обработке кулачков однозубая муфта должна быть
замкнута фиксатором 5, который перемещается в радиальном направлении
и входит в отверстие кулачка 4. Для замыкания муфты необходимо снять
защитные щитки с правого торца шпиндельной бабки и каретки, повернуть
отбойную цепь в направлении рабочего хода и ввести фиксатор с помощью
квадрата 6 на торце муфты, вращая его по часовой стрелке.
Кожух коробки передач снабжен конечным выключателем, исключаю
щим возможность работы на станке с открытыми дверцами или пуск стан
ка при переналадке гитар.
Сменные зубчатые колеса гитар взаимозаменяемы. Сменные зубча-
тые колеса смазывают из капельниц, а опоры полого вала и однозубой
муфты - по трубкам из масляной ванны шпиндельной бабки.
Коробка подач (рис.66) служит для передачи движения на ходовой
винт от гитары винторезной цепи или цепной передачи и на гитару диффе-
ренциальной цепи. При сцеплении муфты-шестерни 2 с венцом вала 1
ходовой винт получает вращение напрямую от гитары винторезной цепи,
а при сцеплении с венцом 19 — от цепи подач. Центральный вал 13 коробки,
передающий вращение на ходовой винт и в дифференциальную цепь, враща-
ется в подшипниках скольжения 4 и 10. Осевые нагрузки от ходового винта
воспринимаются прецизионными роликовыми упорными подшипниками
9 и 11. Осевой люфт регулируется гайкой 12 при опущенном стопоре 15.
Для доступа к гайке необходимо снять щиток ограждения ходового винта
и отвернуть колпачок 14.
В средней части коробки расположены передачи изменения передаточ-
ного отношения дифференциальной цепи. Переключение осуществляется
перемещением шестерни 5 с помощью тяги 3.
Шестерня 5 связывает дифференциальную цепь с ходовым винтом
напрямую или через перебор. При обработке фрез с прямолинейными стру-
жечными канавками шестерня 5 устанавливается в нейтральное положение,
а зуб 6 на тяге управления стопорит зубчатый венец 7, обеспечивая переда-
чу движения коррекции отбоя.
При работающей дифференциальной цепи движение передается через
винтовую зубчатую передачу 8, 18 на дифференциал коррекции и на смен-
ные зубчатые колеса гитары дифференциальной цепи. При коррекции от-
боя движение через клиноременную передачу 16, 17 передается на водило
дифференциала и в дифференциальную цепь.
При использовании привода коррекции отбоя для движения каретки
включается тормозная электромагнитная муфта Э7\ (см. рис.63) типа
ЭТМО76-1А5, которая удерживает вал дифференциала от вращения, а дви-
жение передается через винтовую зубчатую передачу 18, 8 на ходовой винт
через шестерню 5, подключенную напрямую. При этом муфта-шестерня 2
находится в нейтральном положении. Включение передач при наладочном
движении каретки контролируется блокирующим конечным выключа-
90
Рис. 66. Коробка подач станка КТ151
chipmaker.ru
гелем и системой упоров, связанных с рукоятками управления коробки
подач. Смазку опор и механизмов коробки подач производят из коллек-
тора на левом торце корпуса. В коллектор масло поступает из резервуара
шпиндельной бабки.
На левом торце станины закреплен конический дифференциал (рис.67),
который закрыт кожухом коробки передач. Дифференциал предназначен
для суммирования движений цепи затылования и дифференциальной цепи
и передачи вращения на кулачок затылования
Движение затылования от шпинделя через кинематические пары посту-
пает на зубчатое колесо 2, закрепленное на втугке левого конического ко-
леса 4. Движение проходит через конический дифференциал, коническое
колесо 6 и вал 3, на конце которого насажено зубчатое колесо 1 гитары за-
тылования.
В дифференциальной цепи движение на дифференциал поступает от
червяка 8, червячного колеса 7 на Т-образный вал 5, с которого снимает-
ся коническим колесом б и через вал 3 передается на первое зубчатое коле-
со гитары затылования. Передаточное отношениё дифференциала в цепи
затылования 1:1, а в дифференциальной цепи -2:1.
Масло для смазки дифференциала подается по трубке из масляной ван-
ны шпиндельной бабки.
Каретка суппорта в продольном направлении перемешается от ходово-
го винта через регулируемую неразъемную гайку. Маточная гайка находит-
ся в фартуке станка, жестко закрепленном с кареткой. Лицевая часть фар-
тука закрыта панелью пульта управления, который имеет рукоятки управ-
ления и бесконтактные конечные выключатели, обеспечивающие останов
каретки при работе по упорам.
Каретка (рис.68) перемешается по комбинированным (призматиче-
ской и плоской) направляющим станины и удерживается от опрокидыва-
ния передней 1 и задней 7 планками. Вертикальный отбойный вал 3 уста-
новлен в радиально-упорных роликовых подшипниках и находится в кор-
пусе 2. На отбойном валу закреплен кулачок затылования 16, он получа-
ет вращение от конической передачи 4, 5. Средняя часть вертикального ва-
ла охвачена втулкой 6 (с уплотнительным кольцом) для подвода масла к
центральной сверловке, через которую масло поступает к отбойному меха-
низму и другим точкам смазки.
На каретке установлена поворотная плита 8, несущая затыловочную
плиту 9. Поворотная плита крепится болтами за Т-образные пазы и может
быть повернута по лимбу на каретке с ценой деления 1° на угол затылова-
ния до 45°.
Для обеспечения быстрого отскока затыловочной плиты в средней
части поворотной плиты в расточках установлены две пары пружин, регу-
лировка натяжения которых производится специальными болтами.
При смене кулачка и демонтаже механизмов в затыловочной плите не-
обходимо произвести сжатие пружин, что и осуществляется центральным
винтом 15. С правой стороны отбойной плиты имеется квадрат для бес-
ступенчатого регулирования величины хода затылования. Весь диапазон
регулирования величины хода затылования обеспечивается двумя сменны-
ми затыловочными кулачками.
92
Рис. 67. Дифференциал станка КТ151
Рис. 68. Каретка стайка КТ151
chipmaker.ru
Механизм регулирования хода состоит из подвижной гайки, ползу-
на 10, сухаря II, кулисы 13 с осью 12 и роликом 14. Изменение хода про-
исходит за счет изменения длины плеча кулисы при перемещении ползуна
с сухарем вдоль рабочей плоскости кулисы до упора в гайку.
В задней части отбойной плиты расположен механизм автоматическо-
го отвода отбойной плиты от изделия перед началом обратного хода и под-
вода перед началом рабочего хода. Отвод отбойной плиты осуществляется
штоком гидроцилиндра, который перемещает ползун 10, а вместе с ним и
сухарь / / относительно кулисы в крайнее левое положение, давая возмож-
ность отбойным пружинам отвести отбойную плиту. В крайнем левом по-
ложении ползуна бесконтактный конечный выключатель, расположенный
на поворотной плите и связанный с ползуном, замыкается и дает сигнал
на включение обратного хода. Перед началом рабочего хода шток гидро-
цилиндра перемещает ползун 10 до упора в гайку 16. Происходит подвод
отбойной плиты. После выдержки времени, примерно 1 с, включается ра-
бочий ход.
Для обеспечения безударного отскока затыловочной плиты использу-
ется гидравлический демпфер, который установлен на кронштейне (справа
на затыловочной плите). Сзади на каретке находится разводная коробка
электрооборудования с аварийным конечным выключателем и лампой
местного освещения.
Смазка механизмов каретки и направляющих осуществляется из цент-
рализованной системы смазки.
На рис.69 показан затыловочный суппорт. Поперечная ползушка суп-
порта перемещается по направляющим в виде ’’ласточкина хвоста”, вы-
полненным в отбойной плите. Верхняя часть суппорта вместе с продольны-
ми салазками может поворачиваться относительно поперечной ползушки на
любой необходимый угол. Продольные салазки закрепляются с помощью
клинового прихвата. Перемещение суппорта осуществляется от ходового
винта 4 и регулируемой маточной гайки. Зазор устанавливается поворо-
том гайки 3 относительно неподвижной гайки I. Для регулировки необ-
ходимо сдвинуть щиток 2 и через открывшееся в поперечной ползушке
отверстие ключом-стержнем поворачивать гайку.
В суппорте расположен механизм автоматической поперечной подачи.
От гидроцилиндра 7, расположенного на поперечной ползушке, с помощью
рейки-штока 8 получает вращение собачка 10. Перемещаясь до упора 11,
устанавливаемого в зависимости от величины поперечной подачи, собачка4
поворачивает храповое колесо 6, связанное с винтом 4, на соответствую-
щую величину. Перед началом рабочего хода гидроцилиндр возвращает в
исходное положение до жесткого упора 9 шгж-рейку с собачкой. При на-
бегании на упор собачка поворачивается и своим ребром 5 упирается в
гладкую цилиндрическую поверхность храпового колеса, создавая таким
образом дополнительный момент трения на винте, что препятствует само-
произвольному проворачиванию винта во время рабочего хода под дей-
ствием затыловочных движений.
На продольной ползушке суппорта расположен резцедержатель с меха-
ническим усилителем зажима резца (рис.70). Резец прижимается планкой 1
сначала слабо, вращением винтов 2 и 3 от руки, а затем окончательно пово-
ротом винта 3 нормальным ключом. Для удобства установки резца имеют-
ся две пары боковых винтов.
Механизмы суппорта смазываются из масляной ванны в попереч-
ной ползушке. На нижней плите суппорта крепится лоток для сброса
стружки между направляющими станины.
Станок имеет четыре режима работы, которые устанавливаются пере-
ключением на фартуке. Во всех режимах станок включается в работу пос-
ле подключения сети и пуска гидравлики.
Наладочный режим. В этом режиме проверяется действие
всех элементов автоматического цикла независимо друг от друга; отвод и
подвод отбойной плиты, автоматическая и ручная подача, работа кнопки
’’Толчок” и переключателя коррекции кулачка и наладочного переключе-
Рис. 69. Затыловочный суппорт станка КТ151
Рис. 70. Резцедержатель станка КТ151
94
95
chipmaker.ru
ния каретки. В наладочном режиме обрабатывают дисковые и резьбовые
фрезы, кулачки.
Каретку необходимо закрепить на станине, трензель поставить в нейт-
ральное положение, пуск и останов станка производятся рукояткой управ-
ления. Подача может осуществляться переключателем автоматической пода-
чи с последующим его возвращением в исходное положение после каждой
подачи (величина подачи устанавливается по лимбу автоматической пода-
чи) или рукояткой винта поперечной подачи с отсчетом по лимбу.
Ручное управление (работа по упорам). В этом режиме воз-
можна обработка дисковых фрез и кулачков. Каретка закрепляется на ста-
нине, трензель ставится в нейтральное положение. Станок включается руко-
яткой управления, подача осуществляется вручную. Переключатель на
пульте управления ставится в положение ’’Торможение отключено". В руч-
ном режиме возможна работа по упорам. Рабочий ход включается рукоят-
кой управления, происходит подвод, а затем включается рабочий ход.
При набегании конечного выключателя каретки на упор, установленный на
станине, рабочий ход выключается и автоматически включается отвод
отбойной плиты. В конце отвода срабатывает выключатель и станок оста-
навливается. Для включения обратного хода необходимо перевести руко-
ятку управления в противоположное направление, тогда включится обрат-
ный ход и при набегании выключателя каретки на соответствующий упор
станины станок остановится. Поперечная подача (на глубину резания) про-
изводится вручную во время обратного хода.
Полуавтоматический круговой цикл без автома-
тической подачи. В этом режиме обрабатывают червячные и цилинд-
рические фрезы с прямолинейными и спиральными стружечными канавка-
ми. Станок включается в работу кнопкой ’’Пуск” на пульте передней баб-
ки, работа идет по упорам.
Цикл работы станка включает рабочий ход, отвод отбойной плиты, об-
ратный ход, подвод отбойной плиты. В конце рабочего хода при набегании
каретки на соответствующий упор рабочий ход отключается, происходит
отвод отбойной плиты, в конце которого нажмется выключатель, располо-
женный на поворотной плите, и включится обратный ход. После набегания
каретки на упор станины обратный ход отключается, происходит подвод
отбойной плиты, а затем выдержка около 1 с, и ключается рабочий ход.
Подача на глубину резания осуществляется вручную (маховиком вин-
та поперечной подачи) во время обратного хода каретки, подвода и отвода
отбойной плиты.
Станок останавливается кнопкой ’’Стоп” или аварийной кнопкой на
пульте передней бабки. Если нажатие на кнопку ’’Стоп” произведено в сере-
дине цикла, то останов произойдет только после его окончания, когда ка-
ретка в конце обратного хода дойдет до упора на станине. При нажатии ава-
рийной кнопки станок останавливается мгновенно, при этом происходит
отвод отбойной плиты.
Полуавтоматический цикл с автоматической по-
дачей. В этом режиме обрабатывают червячные и цилиндрические фрезы
с прямолинейными и спиральными стружечными канавками. Предваритель-
но по лимбу устанавливают величину автоматической подачи, по лимбу
96
счетчика — число проходов. Станок включается в работу кнопкой ’’Пуск”
на пульте передней бабки. В конце рабочего хода при набегании каретки на
соответствующий упор станины рабочий ход выключается, происходит от-
вод отбойной плиты и одновременно реле отсчета импульсов получает сиг-
нал и отсчитывает один проход. В конце отвода срабатывает конечный вы-
клютатель, расположенный на поворотной плите, и включается обратный
ход. После набегания каретки на упор станины обратный ход отключает-
ся, происходит подвод отбойной плиты с одновременной автоматической
подачей на глубину резания и после выдержки 1 с включается рабочий
ход.
В режиме полуавтоматического цикла с автоматической подачей руч-
ная плдяча невозможна. После достижения заданного числа проходов счет-
чик автоматики ставит станок в исходное положение (в конце обратного
хода). Отсчет счетчика автоматически сбросится до нуля.
Рекомендуется первые и последние один-два прохода производить
с ручной подачей, основной же припуск снимать с автоматической подачей.
Переход с одного режима на другой можно производить, на ходу станка.
Станок можно остановить кнопкой ’’Стоп” или аварийной кнопкой
на пульте передней бабки. При остановке кнопкой ’’Стоп” происходит
доработка цикла и станок останавливается в исходном положении. При
аварийной остановке происходит сброс счетчика, станок мгновенно оста-
навливается и происходит отвод отбойной плиты.
§ 15. Затыловочный полуавтомат 1810
Станок предназначен для затылования червячных фрез с модулем
т = 0,03-t 0,8 мм с прямолинейными стружечными канаьками. Затыло-
вание осуществляется точением по полуавтоматическому циклу, все пере-
ключения на станке производятся автоматически от упоров. Предусмотре-
на блокировка, обеспечивающая необходимую последовательность работы
механизмов станка и исключающая возможность их поломки- Шпиндель-
ная бабка расположена на каретке с продольным перемещением, а затыло-
вочный суппорт — непосредственно на станине. Станок приводится в движе-
ние от двухскоростного фланцевого электродвигателя мощностью N —
= 0,5/1 Л кВт и частотой вращения п = 710/2720 об/мин.
Главное движение получает шпиндель, которому передается
вращение от электродвигателя через пару цилиндрических колес, вариатор
с раздвижными шкивами, клиноременную передачу, цилиндрические коле-
са и гитару затылования. Частота вращения шпинделя регулируется бессту-
пенчато. Диапазоны регулирования частот вращения шпинделя: при рабо-
ты ходе (и = 710 об/мин) л = 3,2^25,2 об/мин, при холостом ходе
(п = 2720 oh/мин) и|[[п = 12,8497 об/мин.
Д в и ж е н'и е затылования сообщается резцу, который вместе с
суппортом от кулачка затылования получает возвратно-поступательные пе-
ремещения в радиальном направлении. За один оборот шпинделя кулачок
гатылования выполняет z оборотов, где z — число зубьев затылуемой
фрезы.
97
chipmaker.ru
Рис. 71. Общий вид станка 1810
Продольная подача осуществляется суппортом. Нормальный
набор сменных зубчатых колес и три Сменных ходовых винта позволяют
получить 43 различных подачи. Настройка подачи сменными колесами обес-
печивает точность по шагу до 0,005 мм, для получения более высокой точ-
ности порядка 0,001 мм служит коррекционная линейка.
Основными узлами станка являются (рис.71) тумба 5, станина 3, шпин-
дельная бабка 2, суппорт /. В тумбе размещены приводной электродвига-
тель 4, бесступенчатый вариатор с механизмом управления, шкаф для хра-
нения зубчатых колес, шкаф с электрооборудованием и бак с охлаждающей
жидкостью.
Механизм затылования отличается от рассмотренных выше. Затылую-
щее движение передается от дискового кулачка 19 (рис.72) через рычаж-
ную систему и клиновой кулачок 6. Во время рабочего хода масло от гид-
ронасоса под давлением подается в цилиндры 11 и 8 (поз. 12 — штуцер).
Под давлением масла в цилиндре 11 поднимается поршень 14 и с ним втул-
ка 16, которая соединена пружинами растяжения 15 с рычагом 18. Это
обеспечивает постоянный контакт ролика 17 с дисковым кулачком заты-
лования. При вращении кулачка затылования 19 рычаг 18 совершает коле
98
chipmaker.ru
бательное движение, а система рычагов 10 вместе со сменным клиновым
кулачком 6 — вертикальное возвратно-поступательное движение. Одновре-
менно с этим поршень 7 цилиндра 8 под давлением масла идет вперед до
упора в крышку, тем самым он через рычаг 9, сменный клиновой кула-
чок 6 и сухарь 5 подводит суппорт в рабочее положение к затылуемой
фрезе. Одной стороной клиновой кулачок скользит по плоскости рычага 9,
положение которого определяется поршнем 7, а другой, наклонной сторо-
ной — по сухарю 5 суппорта, сообщая ему движение затылования.
Когда при вращении дискового кулачка затылования 19 ролик 17
рычага 18 попадает на участок спада кривой кулачка, рычаг 18 под дейст-
вием пружин 15 поднимается, вместе с ним поднимаются рычаги 10 и кли-
новой кулачок 6. Суппорт при этом отскакивает под действием пружин
назад. Цикл затылования одного зуба заканчивается.
После каждого рабочего хода каретки шпинделя происходит холостой
ход. На задней стенке каретки имеются упоры, которые переключают ры-
чаг командоаппарата. Электродвигатель реверсируется и одновременно
переключается с 710 на 2720 об/мин.
Особенностью механизма затылования является то, что для предотвра-
щения износа деталей механизма в периоды холостых ходов он отключает-
ся. Происходит это так: при холостом ходе давление масла в гидросисте-
ме падает и поршень 14 под действием пружины и силы веса деталей, свя-
занных с ним, опускается, выжимая масло из цилиндра 11.
Вместе с поршнем 14 опускается втулка 16, и пружины 15 прижимают
рычаг 18 к ограничителю 13, отводя ролик 17 от дискового кулачка заты-
лования 19. Одновременно с этим поршень 7 цилиндра 8 также отходит
назад под действием пружин и суппорт дополнительно перемещается назад
от обрабатываемой фрезы.
Механизм движения затылования может быть отключен опусканием
рычага 18 при ввертывании упорного винта.
Для получения точности по шагу 0,001 мм пользуются коррекцион-
ной линейкой. При вращении маховичка 1 через червячную пару повора-
чивается коррекционная линейка 2, с которой связан хомутик 3, установ-
ленный на гайке каретки. Гайка каретки через винт и маточную гайку сое-
диняется с ходовым винтом 4. При повороте коррекционной линейки 3
на 1° подача каретки на длине 1 мм изменяется на величину 0335-10~3 мм.
§ 16. Затыловочные станки фирмы "Рейнекер" (ФРГ)
Станки предназначены для выполнения различного рода затыловочных
работ. Общим признаком затыловочных станков этой фирмы является воз-
можность их применение как для затылования точением, так и для затыло-
вания шлифованием. Так станки модели UHDA-10 предназначены для заты-
лования червячно-модульных фрез с модулем до 12 мм, станки модели
UHD-2 — с модулем до 15 мм, модели UHlJA-20 — с модулем до 20 мм,
модели UHD-4 — с модулем до 40 мм и др. Технические характеристики
станков приведены в табл.6. Компоновка станков обычная, в передней баб-
ке в одном корпусе размещены коробка скоростей и шпиндель станка,
коробка подач и дифференциал. Станина имеет коробчатую форму. На верх-
100
ней части станины расположены
четыре направляющие: две приз-
матические, неравнобокие для
перемещения каретки, призмати-
ческая равнобокая и плоская —
для задней бабки. Между на-
правляющими станины размещен
шлицевый вал привода затыло-
вания. Направляющие каретки
закрыты щитками.
Каретка имеет механизм за-
тылования с принудительным
отскоком плиты затылова-
ния и бесступенчатой уста-
новкой величины хода заты-
лования. Гидравлическое демп-
фирующее устройство дает воз-
можность производить обра-
ботку с большим числом ходов, рис 73. Затылование шлифованием на затыло-
что существенно повышает вочном станке фирмы ’’Рейнекер” (ФРГ)
производительность обработки. Затыловочные автоматы могут быть
укомплектованы автоматическим делительным механизмом, в результате
чего обеспечивается автоматическая обработка и многозаходных режущих
инструментов.
Узел шлифования (рис.731 состоит из крестового суппорта, аналогич-
ного суппортам других затыловочных станков, и шлифовальной головки.
Электродвигатель 4 установлен непосредственно на шлифовальном суппор-
те. Имеется рукоятка для быстрого отвода шлифованного круга 2 от за-
готовки 3 вручную. На шлифовальном суппорте установлено приспособ-
ление 1 для правки профиля шлифовального круга по копиру. Для изме-
нения частоты вращения шлифовального круга к станку прилагается не-
сколько сменных шкивов 5.
Задняя бабка по конструкции подобна задним бабкам токарных стан-
ков. Передняя сторона пиноли задней бабки сфрезерована, что позволяет
обрабатывать заготовки малого диаметра.
§ 17. Затыловочные станки фирмы "Кёпфер" (ФРГ)
Выпускаются три модели затыловочных станков: 230D, 23OF и 23OS,
все они выполнены на одной базе. Эти станки предназначены для затылова-
ния червячно-модульных и дисковых фрез с прямолинейными и спираль-
ными стружечными канавками. Технические характеристики приведены в
табл .6.
На станке модели 230D затылование производится профильными рез-
цами. Процесс затылования показан на рис.74. Наибольший диаметр заты-
луемой фрезы 100 мм, длина затылования 120 мм, наибольший модуль
1 мм.
На станке модели 230F заготовки 2 затылуются дисковой про-
101
*ис. 74. Затылование профиль- Рис. 75. Затылование дисковой фрезой на
<ым резцом на станке 230D станке 230 F
фильной фрезой 1 (рис.75). Этот способ более производителен по срав-
нению с обработкой профильными резцами. Станки модели 230F выгоднее
использовать для предварительной механической обработки фрез из быст-
рорежущей стали, которые после термической обработки подвергаются
еще профильному шлифованию. Однако этот способ также может исполь-
зоваться и без последующего профильного шлифования. На станке можно
выполнять затылование фрез диаметром от 24 до 80 мм при длине до
120 мм и наибольшем модуле 2,5 мм. Величина затылования меняется бес-
ступенчато в пределах от 0 до 4,5 мм. Наибольший диаметр профилирую-
щей фрезы (режущего инструмента станка) — 50 мм. Можно производить
затылование многозаходных фрез с числом заходов от 2 до 6.
1 2 5 4
Рис. 76. Затылование шлифованием на станке 230S
103
chipmaker.ru
Станок модели 230S предназначен для затылования шлифованием
фрез с диаметром от 10 до 100 мм, длиной до 120 мм и с модулем до
3 мм. Диаметр профильного шлифовального круга 40-80 мм. На рис.76
показаны обрабатываемая заготовка 3, шлифовальная головка 4 и приспо-
собление 1 для правки влифовального круга 2 по профилю.
Станки обеспечивают высокую точность и производительность обра-
ботки с высокой степенью автоматизации производственного цикла.
§ 18. Затыловочные станки фирмы "Мичиган Тул" (США)
Выпускаются затыловочные станки моделей 1708, 1712 и др., предна-
значенные для затылования зубьев различных фрез, в том числе червячно-
модульных. Станок модели 1708 используется для затылования изделий
диаметром до 204 мм, имеет обычную компоновку. Однако кинематиче-
ская схема станка имеет некоторую особенность.
В кинематической цепи (рис.77) вращения шпинделя вместо обычной
структуры скоростной цепи, существующей почти у всех моделей затыло-
104
вочных станков, применен планетарный механизм 2, передающий вращение
на шпиндель 4 от двух одинаковых реверсивных электродвигателей 1 и
3 главного привода.
Для передачи на шпиндель станка больших усилий червячные передачи
в цепи главного движения выполнены глобоидными.
Наладку станка на момент отскока суппорта изделия осуществляют
с помощью маховичка 7. от которого движение через червячную пару и
конический дифференциал б передается на кулачок затылования К. Благо-
даря наличию однозубой муфты 5 кулачок затылования при реверсе глав-
ного движения не вращается. В станке предусматривается ручное переме-
щение каретки при вращении маховичка 8.
Станок допускает выполнение прямого, косого и торцового затыло-
вания.
Затыловочный станок модели 1712 предназначен для затылования изде-
лий диаметром до 305 мм. Коробка скоростей отличается от коробки ско-
ростей затыловочного станка модели 1708 и по своей структуре аналогична
одноименным узлам затыловочных станков других фирм. В цепи затыло-
вания имеется дифференциал для ручной подналадки на момент отскока
суппорта от затылуемого изделия без останова станка.
Станок 1712 имеет жесткую массивную конструкцию узлов. На нем
можно затыловать фасонные фрезы широколезвийным инструментом, для
чего в резцедержателе имеется устройство для точного и прочного крепле-
ния широких резцов. Установка копировального суппорта на станке не пре-
дусмотрена. Деление на заходы осуществляется поворотом шпинделя по
имеющемуся на ием делительному диску.
§ 19. Токарно-затыловочный станок модели DH-160 (ГДР)
Станок предназначен для затылования зубьев различных фрез (диско-
вых цилиндрических с прямолинейными и спиральными стружечными ка-
навками, червячных и др.), а также для выполнения токарных работ. Вы-
сота центров станка 200 мм, наибольший диаметр изделия при затылова-
нии 125 мм и наибольшая длина обработки 400 мм. Станок выполнен с
компоновкой узлов, как и у обычных токарно-затыловочных станков.
Коробка скоростей обеспечивает частоту вращения шпинделя в преде-
лах от 2,5 до 450 об/мин. Движение на шпиндель передается через перебор,
он получает частоту вращения от 2,5 до 40 об/мин. При выполнении токар-
ных работ движение на шпиндель передается, минуя перебор, и|цп =
= 56^450 об/мин. Частота вращения обратного хода шпинделя не зависит
от установленной частоты его рабочего вращения, а зависит от включен-
ной частоты обратного хода электродвигателя.
Движение продольной подачи суппорта может осуществляться от ходо-
вого винта и ходового вала. При передаче движения от ходового вала пода-
чи лежат в пределах от 0,63 до 10 мм/об, число подач — 12. Шаг обрабаты-
ваемой резьбы при передаче движения от ходового винта в пределах от 0,25
до 160 мм.
Станок оборудован устройством, обеспечивающим деление от 2 до 12
заходов. Величина хода затылования устанавливается бесступенчато от нуля
105
chipmaker.ru
до приведенного в паспорте станка максимального значения. Обычно про-
изводятся работы с кулачком, у которого подъем составляет 6 мм. Для
больших ходов применяется кулачок с 12-мм подъемом, позволяющим
производить затылование до 12 мм.
Обратный ход салазок затыловочного суппорта происходит с большой
скоростью, которая обычно предусмотрена для наибольшей частоты враще-
ния обрабатываемой детали. Поэтому для уменьшения удара при измене-
нии движения салазок затыловочного суппорта встроено специальное гид-
равлическое демпфирующее устройство.
При выполнении копировальных работ на салазках затыловочного суп-
порта может быть установлен копировальный суппорт, а при выполнении
затылования шлифованием — узел шлифования.
§ 20. Токарно-затыловочные станки фирмы "Смарт энд Браун"
(Англия)
Станки предназначены для выполнения различного вида затыловочных
работ. Станок модели 12 выполнен в обычной компоновке узлов. Станина
станка коробчатого сечения имеет плоские направляющие для перемещения
каретки и призматическую и плоскую — для задней бабки. В передней баб-
ке размещена коробка скоростей. Ходовой винт и направляющие станины
защищены щитками. Станок снабжен копировальным суппортом. Кулачки
привода затылования — торцовые, расположены с передней стороны суп-
порта, что позволяет легко и быстро их заменять. Поставляется три смен-
ных кулачка с величиной подъема 3,5 и 7 мм.
Деление на заходы осуществляется расположенным на переднем конце
шпинделя делительным устройством, состоящим из двух дисков с точно
расточенными отверстиями. Диски фиксируются закаленным штифтом и
обеспечивают деление на 2,3,4,5,6 и 12 заходов.
Электрооборудование расположено в нише станины. Главное движе-
ние станку сообщается от фланцевого двухскоростного электродвигателя,
расположенного на задней стенке корпуса передней бабки. Обратная ско-
рость вращения электродвигателя (в два раза выше скорости прямого хо-
да) используется для ускоренного обратного хода. Кнопочная панель уп-
равления расположена на передней стенке станины.
Со станком поставляется шлифовальный суппорт, обеспечивающий
обработку фрез с углом подъема винтовой линии нарезки до 40°. Элект-
родвигатель привода шлифовального шпинделя установлен непосредствен-
но на суппорте, на нем же размещено приспособление для правки шлифо-
вального круга. Угол правки устанавливается с помощью микрометриче-
ского винта и закрепляемых на нем сменных головок. Кроме того, имеет-
ся приспособление для косого затылования, которое устанавливают вместо
токарного или шлифовального суппорта. Необходимость в нем вызвана
тем, что станок не имеет в механизме затылования поворотной плиты, поэ
тому суппорт не может поворачиваться относительно оси изделия.
Для обработки фасонных изделий фирма поставляет копировальный
суппорт.
106
§ 21. Специальные затыловочные станки
К специальным затыловочным станкам относятся станки, предназна-
ченные для выполнения специальных видов обработки, например для заты-
лования зубьев на заборном конусе метчиков, заборной части круглых пла-
шек, для заточки профильных участков комбинированных центровочных
сверл, для заточки сверл и др.
В настоящее время при выполнении операции шлифования затылка
на заборном конусе метчиков на заводах инструментального производства
и машиностроительных заводах в инструментальных цехах наиболее широ-
кое применение получили затыловочные станки завода ’’Фрезер” моделей
4М, 4А, МФ143, МФ164 и др., Сестрорецкого инструментального завода
модели СИ-018, а также станки некоторых зарубежных фирм: ’’Смарт энд
Браун” (Англия), ’’Ньюолл” (Англия), ’’Кёпфер” (ФРГ), ’’Клингельн-
берг” (ФРГ) и др. Для затылования круглых плашек применяют станки
МФ76М, для заточки спиральных сверл автоматы 365Б1, 365Б2, 365Б2-1
Витебского завода заточных станков, для заточки профильных участков
комбинированных центровочных сверл — СИ-160 (Сестрорецкого инстру-
ментального завода). Ниже будут рассмотрены принципы работы и конст-
рукции некоторых специальных станков.
Затылование задней поверхности на заборном конусе метчиков может
осуществляться следующими методами: радиальным, осевым, круговым и
с применением Профильного круга.
При радиальном затыловании (рис.78) шлифовальный
круг получает главное вращательное движение и > а образование спада на
затылке происходит в результате сложения двух движений; вращения мет-
чика с постоянной угловой скоростью иизд и поперечного движения шлифо-
вального круга 5П , которое состоит из двух фаз - равномерного движе-
ния в направлении оси метчика при повороте его на угол, соответствующий
ширине пера (участок ab, к — величина спада затылка) и быстрого отскока
Рис. 78. Схема затылования метчиков Рис. 79. Схема затылования метчиков
радиальным методом осевым методом
107
chipmaker.ru
при выходе на впадину (участок Ьс). Это движение шлифовального круга
повторяется синхронно с вращением метчика на каждое его перо. Таким
образом, число отскоков находится в зависимости от числа оборотов мет-
чика и количества перьев. На длине совершается быстрый подвод шли-
фовального круга, на длине 12 — рабочий ход, а на длине L - быстрый от-
вод. Движение затылования может выполняться также поперечным переме-
щением метчика по отношению к шлифовальному кругу
Преимущества данного метода: небольшая величина отскока, сравни-
тельно небольшая ширина шлифовального круга, возможность затылования
всех типов метчиков.
При осевом затыловании (рис.79) главное вращательное
движение сообщается шлифовальному кругу v , который получает также
и движение поперечной подачи Sn- Метчик пйлучает как вращательное
л , так и возвратно-поступательное движение вдоль своей оси S (дви-
жение затылования) таким образом, чтобы обеспечить один двойкой ход
метчика за время его поворота на угол между соседними перьями. Следо-
вательно, в отличие от радиального затылования при осевом затыловании
движение отскока совершается вдоль оси метчика. Быстрый подвод метчи-
ка в осевом направлении совершается на длине Z(, рабочий ход - на длине
/2 и быстрый отвод - на длине L.
Преимущества этого метода: масса подвижных частей, участвующих в
затылующем движении, меньше, чем при радиальном затыловании, недо-
статки — большая величина хода (отскока), меньшая жесткость узлов, со-
вершающих отскок (пиноль со шпинделем передней бабки, патрон, пиноль
задней бабки с центром), большая ширина шлифовального круга по срав-
нению с радиальным затылованием.
При круговом затыловании предусматривается поочередное
затылование каждого пера метчика с делением по упору при переходе к сле-
дующему перу. Образование спада на затылке происходит в результате того,
что центр метчика со стороны заборного конуса смещается вверх или вниз
(при затыловании метчиков с левой резьбой) по отношению к оси качания,
лежащей в одной плоскости с осью шлифовального круга. Задний центр ле-
жит на оси качания. Величина спада затылка зависит от эксцентриситета
при смещении переднего центра. При качании метчика происходит съем при-
пуска на задней поверхности по радиусу. Преимущества: ориентация метчи-
ка в процессе обработки осуществляется непосредственно по передней
грани каждого пера, что обусловливает одинаковый спад затылка на каждом
пере и снижает биение заборного конуса; возможна обработка метчиков с
любым количеством перьев. Недостатки; ухудшение центрования при сме-
щении центра со стороны заборного конуса; шлифовальный круг не может
быть большого диаметра, так как нет отскока при выходе круга в канавку
между перьями, что приводит к быстрому износу круга и снижению каче-
ства поверхности: большие потери времени на деление метчика в процессе
обработки при автоматизации.
При затыловании профильным кругом (рис.80) об-
работка ведется периферией шлифовального круга. Периферия шлифоваль-
ного круга правится по профилю, соответствующему профилю задней по-
верхности на заборном конусе метчика в сечении, перпендикулярном ре-
108
Рис. 80. Схема затылования метчика профиль-
ным шлифовальным кругом
жущей грани. При обработке
ось круга перпендикулярна
плоскости, в которой располо-
жена ось метчика. Метчик раз-
ворачивается на угол, соответ-
ствующий углу на заборном
конусе, и совершает возврат-
но-поступательное перемещение
в плоскости своей оси. Круг
получает движение подачи и
таким образом профиль круга
переносится на заднюю поверх-
ность каждого пера. Перья
обрабатываются последователь-
но с периодическим делением.
Преимущества: отсутствует движение отскока при затыловании, что устра-
няет появление дроби на обработанных поверхностях; лучшие условия ра-
боты шлифовального круга, так как круг начинает работать сразу всем
профилем, а не точкой, и к концу обработки площадь контакта круга и
обрабатываемой детали увеличивается незначительно. Недостатки: сложная
профильная правка шлифовального круга: плохое центрирование метчи-
ка, особенно при обработке метчиков, с большим углом разворота; износ
круга влияет на радиальное биение.
Осуществление затылования методом радиальной подачи,
получившим широкое применение в станках, может производиться по раз-
личным схемам затылования (рис.81). Во всех приведенных схемах шлифо-
Рис. 81. Схемы затылования метчиков шлифованием: движение затылова-
ния выполняется:
а - качанием перешей и задней бабок изделия 2. б - перемещением шли-
фовальной бабки /. в — качанием от кулачка J, г - шлифовальным кругом
109
chipmaker.ru
вальный круг получает главное вращательное движение икр, а заготовка
(метчик) — круговую подачу Различие схем затылования — в способе
осуществления движения затылования.
На схеме рис.81 а движение затылования выполняется качанием
передней и задней бабок изделия 2 с установленным в них метчиком, кото-
рому сообщается вращательное движение. На схеме рис.81,6 движение за-
тылования осуществляется перемещением шлифовальной бабки 1, на
рис.81,в — качанием от кулачка 3. На рис.81,г движение затылования полу-
чает шлифовальный круг, шпиндель которого помещен в эксцентрической
втулке 4. При возвратно-вращательном движении втулки благодаря нали-
чию эксцентриситета происходит поперечное перемещение шлифовального
круга. Преимуществом данной схемы является легкость подвижных час-
тей, но из-за ограниченной величины поперечного перемещения (0,5 мм)
для затылования метчиков по заборному конусу она не применяется. Стан-
ки, работающие по этой схеме, предназначены для затылования резьбы.
В станках для затылования метчиков используют механизмы крепле-
ния и ориентации метчиков различной конструкции. Рассмотрим некоторые
из них. В конструкции зажимного механизма (рис.82,а) перемещение мет-
чика 1, установленного в центрах, осуществляется за квадрат поводковым
патронам 2, который соединен со шпинделем станка храповиком 3. Для
ориентации метчика по перу в угловом отношении поводок благодаря на-
личию храпового механизма поворачивается вручную вместе с метчиком в
направлении, встречном направлению вращения метчика при его обработке,
до совпадения передней грани пера со специальным упором, установленным
на неподвижной части станка. Преимущества данной конструкции: конст-
руктивная простота и легкая переналадка при переходе на другой размер
обрабатываемых метчиков. Недостатки: зажимной механизм непригоден
для автоматизации процесса затылования метииков, так как расположение
перьев метчика не связано с квадратом.
Конструкция механизма зажима, в котором вращение метчику 1 со-
Рис. 82. Механизмы крепления метчиков при затыловании:
а - перемещение метчика 1 осуществляется поводковым патроном 2, б —
вращение метчику 1 сообщается конической чашкой 2
общается через коническую подпружиненную чашку 2 с рифлениями на
внутренней поверхности за счет сил трения, показана на рис.82,б. При за-
грузке и выгрузке метчиков чашка 2 отводится, сжимая пружину 3. Меха-
низм конструктивно прост. К недостаткам относятся: для передачи враще-
ния метчику при затыловании требуется значительное осевое усилие, кото-
рое может вызвать продольный изгиб метчика; на хвостовой части метчи-
ка остаются вмятины от рифлений.
В зажимном механизме, приведенном на рис.83 ,а, метчик 2 зажима-
ется за хвостовую часть в цанговом патроне 3 с поддержкой центром 1
со стороны заборного конуса. Упор 4 выполнен подпружиненным. Данная
схема механизма получила применение на станках ручного действия и при
шлифовании всухую. Применение цанговых патронов на автоматах при
шлифовании с охлаждением потребует создания дополнительной защиты.
В зажимном механизме (рис.83,6) метчик 1 базируется в неподвиж-
ных центрах. Вращение метчику сообщается от поводкового патрона 3
непосредственно на перо с помощью подпружиненной собачки 2. Механизм
обладает следующими преимуществами: конструктивная простота, хорошее
базирование метчиков в неподвижных центрах; для ориентации не требует-
ся дополнительных устройств. Недостатки: при затыловании метчиков воз-
никают значительные радиальные усилия, которые приводят к прогибанию
(а иногда и поломке) мелких метчиков; дестабилизация ориентации при
1атыловании мелких метчиков, так как при вышлифовке канавки не вы-
Рис. 83. Пантовые механизмы зажима метчиков при затыловании:
а - метчик 2 зажимается в патроне 3, б, в — метчик 2 базируется в центрах
111
НО
chipmaker.ru
держивается ширина пера и поверхность задней стороны пера имеет различ-
ные наклоны.
На рис.83,в показан патрон с самоустанавливающимися губками 2.
Метчик 1 базируется в центрах. Центрирование губок 2 по изделию
происходит за счет радиального смещения от клина 3, который
перемещается в попом шпинделе. Преимущества механизма: обработка ве-
дется в центрах, поэтому хорошее базирование; возможно применение для
обработки всех типов метчиков; загрузка обрабатываемых метчиков легко
поддается автоматизации. Недостаток: возможны следы на поверхности
хвостовика от прижимных губок.
При затыловании заборной части метчика необходимо, чтобы перо
метчика было строго ориентировано относительно шлифовального круга.
В станках используется много различных схем ориентации, на рис.84 приве-
дены две схемы ориентации метчиков. Так, на рис.84 ориентация метчика,
установленного в центрах, осуществляется специальной собачкой, которая
совершает движение по окружности вокруг заднего центра на часть обо-
рота (например, для трехперьевого метчика на 150°). При осевом движе-
нии собачка входит в зацепление с передней гранью метчика и доводит ее
до требуемого положения. Положительной стороной данного способа яв-
ляется ориентация метчика непосредственно по передней грани. Недостат-
ки: время на ориентацию складывается со временем обработки, что уве-
личивает продолжительность цикла обработки и снижает производитель
ность; значительно усложняется конструкция задней бабки станка и увели
чиваются ее габариты.
На рис. 84, б показан вариант ориентации метчика в призме
механической руки, которая передает метчик из загрузочного уст-
ройства в центры. Ориентация производится по передней грани, которая
при повороте метчика вокруг его оси упирается в специальный выступ на
прижиме механической руки. В данном случае ориентация осуществляется
в процессе загрузки, что не увеличивает цикл обработки.
В табл.7 приведены технические характеристики некоторых станког
для затылования метчиков.
ВиВА
Рис. 84. Схемы ориентации метчиков при затыловании:
а — ориентация собачкой, б - в призме механической руки
7. Технические характеристики станков для затылования метчиков
112
113
chipmaker.ru
§ 22. Станок 4А для затылования метчиков
Станок предназначен для затылования по заборному конусу ручных
и машинный метчиков от Мб до М36, возможно затылование метчиков с ди-
аметром резьбы от М2. Обработка на станке производится в центрах пери-
ферией шлифовального круга, заправляемого на конус. Угол конуса шли-
фовального круга соответствует углу конуса заборной части метчика. Уп-
равление станком ручное. Образование затылка на заборном конусе проис-
ходит в результате сложения двух движений; равномерного вращения мет-
чика вокруг его оси и качательного движения вместе с передней и задней
бабками в радиальном направлении по отношению к шлифовальному кру-
гу, который получает главное вращательное движение (см. рис.81 ,а).
Станок состоит из следующих основных узлов: станины, тумбы, перед-
ней бабки, задней бабки, шлифовальной бабки, механизма привода изде-
лия, механизма правки. На литой станине сверху установлены продольный
и поперечный суппорты для перемещения шлифовальной бабки в продоль-
ном и поперечном направлениях. Кинематическая схема станка приведена
на рис.85.
Цепь главного движения осуществляет вращение шлифо-
вального круга от электродвигателя Л = 0,6 кВт и л = 2800 об/мин. Движе-
ние от электродвигателя к шлифовальному кругу передается через ремен-
ную передачу. Уравнение кинематического баланса цепи имеет вид
% <2800’ В’"-
Частота вращения шлифовального круга ищ к = 3300 об/мин, диаметр шли-
фовального круга d = 175 мм. С помощью маховичка 9 шлифовальная
бабка перемещается в продольном, а с помощью маховичка 8 — в попереч-
ном ^направлениях.
Цепь круговой подачи осуществляет вращение метчика (шпин-
деля изделия) от привода ПМС-0,17 через ременную передачу, червячный ре-
дуктор и промежуточный вал, на конце которого укреплена шестерняz7;
с этой шестерни вращение передается на шпиндель передней бабки. Уравне-
ние кинематического баланса цепи круговой подачи
70 zi . z7 =
4lMC ' 88 ' z zn ’ z Чип ’
2 о
гДе 2П — передаточное отношение перебора, который смонтирован в чер-
вячном редукторе, с его помощью можно менять частоту вращения метчи-
ка и кулачка затылования. При включении муфты ЗМ влево шпиндель с
метчиком получает быстрое вращение-заточка, а при включении вправо
движение на шпиндель передается через перебор и шпиндель получает мед-
ленное вращение — выхаживание. Зубчатая муфта переключается вручную
рукояткой 10, выведенной на переднюю стенку червячного редуктора.
Частота вращения шпинделя изменяется бесступенчато в пределах 8—
64 об/мин при снятии припуска и 8—16 об/мин при выхаживании.
Цепь затылования согласует вращение шпинделя и кулачка за-
тылования. Кулачок затылования К в зависимости от числа перьев метчика
выполняется трех- или четырехпрофильным, поэтому метчик и кулачок
затылования вращаются с одной частотой. Уравнение кинематического ба-
ланса имеет вид
Z8 Z7
1 об шп изд --- -----= 1 об к
Z Z
1 9
Передняя и задняя бабки закреплены на специальной оси 4} внутри
которой проходит промежуточный вал привода вращения шпинделя из-
делия и кулачка затылования. При затыловании обе бабки совершают ка-
чательное (затылующее) движение вместе с осью с помощью рычага 3,
закрепленного на передней бабке. На свободном конце рычага установлена
подвижная призма 2, которая опирается на промежуточный рычаг 1, нахо-
дящийся во взаимодействии с кулачком затылования К. Перемещая призму
вдоль рычага, можно изменить соотношение плеч рычагов и, таким обра-
зом, величину затылования в пределах от 0,3 до 4,5 мм.
На конце шпинделя передней бабки имеется поводковый патрон 5,
который ведет метчик за квадрат. Патрон соединен со шпинделем храпо-
виком, что позволяет ориентировать метчик по передней грани по отноше-
нию к кругу. В задней бабке имеется подпружиненный центр 6, который
отводится рукояткой 7 при установке и снятии метчиков. При изменении
Длины обрабатываемых метчиков заднюю бабку перемещают вдоль оси
качания.
115
114
chipmaker.ru
§ 23. Автомат для затылования метчиков 3686
Автомат предназначен для затылования цо заборному конусу машин-
ных и ручных метчиков от М3 до Мб. Заточ^а производится шлифоваль-
ным кругом с охлаждением. Угол заборног0 конуса устанавливается за
счет правки шлифовального круга. Движение затылования осуществляет-
ся качанием шлифовальной бабки в направлениИ1 перпендикулярном
оси заготовки (см. рис. 81, в). Основными узлами автомата являются:
станина; бабки — изделия, шлифовальная, з;*дН)1Я- механизмы — привода
кулачка затылования, компенсации, загрузки.
Станина станка коробчатой формы, верэщдо часть выполнена в виде
корыта, внутри которого находится платик /щя установки шпифовя пьной
бабки, бабки изделия, привода шлифовального круга, привода изделия.
Внутри станины расположены электродвигатель привода шпифовяпьнпго
круга, механизм компенсации с приводом и механизм подячи
Передняя бабка (бабка изделия) 5 (рис, gg) служит для размещения
в ней шпинделя изделия с обрабатываемой заготовкой, установленной в
цанговом патроне. Заготовке 27 сообщается вращение, кинематически
связанное с радиальным перемещением шлифовального круга для обра-
зования затылованной поверхности.
Бабка шлифовальная 12 состоит из двух корпусов: нижний установлен
на станине на направляющих качения, верхний имеет расточку для уста-
новки шпинделя шлифовального круга и К1>епится к нижнему корпусу
на поворотной оси. Для образования затылЦвднлой поверхности переме-
щение шпинделя шлифовального круга перпендикулярно оси вращения
заготовки осуществляется поворотом верхиеГо корпуса относительно по
воротной оси кулачка затылования через рьгацэдуи, систему. Шлифовальная
бабка по направляющим качения перемещаете^ механизмами подачи и ком-
пенсации. Механизм компенсации предназначен для сообщения шпифовя пь-
ной бабке перемещения на величину снимаемого слоя прИ правке шлифо
вального круга.
Задняя бабка предназначена для установки чяднего центра. На корпу-
се задней бабки на круговых направляющих, установлен механизм прав-
ки шлифовального круга, а в расточке короед _ механизм ориентации
заготовки.
Кинематическая схема автомата тфивед^и рис 8g Цщ^ работы
автомата следующий. Шлифовальный круг 11 получает главное вращатель
ное движение, заготовка 27 из загрузочного барабана 4 подается механв
ческой рукой 9 на линию центров в зону обраС^тки. Заготовка прижимает
ся к заднему центру и входит в цангу 8. ПосЛе доворота заготовки собач
кой 10 в ориентированное положение происходит цдНГИ и отао;
механической руки. Далее, одновременно с включением гвдродвигател*
15 привода шпинделя изделия и кулачка ^тылования включается меха
низм подачи который осуществляет перемегцэдде шпиндельной бабки t
режимах ’’быстрый подвод” и "поперечное ^рез8Ние”. После достиженю
полного врезания происходит выхаживание, ^Одолжительност> которого
устанавливается реле времени. По окончании выхаживания шлифовальная
бабка отводится, происходит остановка гидроцнигатепя 15 и отвод изделия
в исходное положение. Цанга разжимается и обработанный метчик вытал
116
кивается на лоток и отводится в тару. Очередная заготовка выносится на
линию центров механической рукой, и цикл повторяется. Механическая
рука при возврате в исходное положение воздействует на водило с собач-
кой 1, разворачивает загрузочный барабан, в результате чего очередная
заготовка загружается в зажимный механизм механической руки. Через
определенное количество обработанных заготовок шлифовальная бабка
подается на компенсацию износа и правку шлифовального круга.
Цепь главного движения осуществляет вращение шли-
фовального круга от электродвигателя мощностью N = 3 кВт и частотой
вращения п - 3000 об/мин через клиноременную передачу со сменными
шкивами dt и 4г:
пЭд (3000) — — Пшк-
4г
Цепь круговой подачи осуществляет вращение шпинделя изделия
от гидродвигателя, через червячную пару й=2иг = 36и сменные колеса
A (z = 36, z = 44) и Б (z = 72, z = 66). Уравнение кинематического ба-
ланса имеет вид
2 А _
«гд---Ишп-
[астота вращения шпинделя изделия ишп может изменяться в пределах
,т 10 до 40 об/мин. Остановка шпинделя в исходном положении произ-
одится флажком, воздействующим на конечный выключатель 11 ВК.
Цепь затылования обеспечивает связь вращения шпинделя
гзделия и качательного движения шлифовальной бабки в радиальном на-
[равлении от кулачка затылования К. Уравнение кинематического баланса
ЮПИ
я Б 36 4
1 об. шп. изд = zo6.K,
Л 2 36
де z — число зубьев затылуемого метчика. При z = 4 сменные зубчатые
солеса А = 36, Б = 72, а при z = ЗА = 66, Б = 44.
Автомат гидрофицирован: заготовка зажимается в цанге 8 гидроци-
тандром Ц1 через рычажную систему 6 и муфту 7, зажим и разжим цанги
9 контролируется конечными выключателями ЗВК и 4ВК, затем заготовка
выталкивается передним центром от пружины, передняя бабка 5 переме-
щается гцдроцилиндром Ц2, а крайние положения контролируются конеч-
ными выключателями 5ВК и 6ВК. Установочные перемещения осуществля-
ются винтом 30.
Шлифовальный круг при затыловании перемещается поворотом корпу-
са-рычага 14 от кулачка затылования К через рычаг 18 и полэушку 17.
Величина затылования регулируется перемещением ползушки 77 и вин-
том 16.
Износ шлифовального круга компенсируется перемещением шлифо-
вальной бабки 12 от гидроцилиндра Ц7 через собачку 22, храповое колесо
21, зубчатые колеса г = 57, z = 64, z = 54 и винт 79. Установочные пере-
мещения шлифовальной бабки 72 производятся маховичком 20. Попереч-
117
chipmaker.ru
I
Рис. 86. Кинематическая схема автомата 3686
лая подача шлифовального круга и его отвод во время транспортировки
заготовки в рабочую зону осуществляются перемещением шлифовальной
бабки 12, кулачком 24 через рычаг 25 и ползушку 18. Кулачок 24 приво-
дится в движение от гидроцилиндра Ц5 через рейку и зубчатое колесо
z = 20. Гидроцилиндр Ц5 управляется путевым золотником, a efo крайние
положения контролируются флажком 23, воздействующим на конечные
выключатели 7ВК и 8В1С. Выбор люфтов при перемещении шлифовальной
бабки производится гвдроциливдром Ц6.
Привод механизма правки шлифовального круга производится от
гвдроцилиндра Ц4. Крайние положения гидроцилиндра контролируются
конечными вътключмеляыйь 12ВКи 18ВК.
Заготовка ориентируется серводвигателем ЦЗ через зубчатые колеса
z => 32, z — 17, рычаг и собачку 10. Крайние положения ЦЗ контролируются
флажком 26 и конечным выключателем 9ВК. Привод механической руки
9 осуществляется от гидроцилиндра Ц8 через зубчатое колесо z *= 20. Край-
ние положения механической руки 9 контролируются конечными выклю-
чателями 1ВК и 2ВК.
Барабан загрузки 4 поворачивается от механической руки 9 через
рычаг, собачку 2 и храповое колесо 3. Масляный насос 29 приводится в
действие от кулачка 28. Трущиеся поверхности автомата сказываются
от масляного насоса 29 из бачка по распределительным трубкам и разбрыз-
гиванием.
Автомат снабжен системой охлаждения. Охлаждающая жидкость
под давлением 0,6 МПа поступает в зону шлифования в процессе затылова-
ния метчиков, а также правки шлифовального круга.
§ 24. Специальный шлифовально-затыловочный полуавтомат СИ-018
Полуавтомат предназначен для затылования перьев заборной части
ручных н машинно-ручных метчиков диаметром от 10 до 50 ММ методом
шлифования с углом заборного конуса от 1 до 24° и числом перьев от трех
до четырех. Обработка производится методом осевого затылования (см.
рис. 78). Шлифовальный круг имеет цилиндрическую форму. Метчик
относительно шлифовального круга устанавливается на заданный угол
конуса, Обшдй вид полуавтомата приведен на рис. 87-
Станина 1 выполнена литой, коробчатой формы. Внутри станины разме-
щены электродвигатель главного движения, электрошкаф, механизм
продольного перемещения стола 2, механизм ручного перемещения шлифо-
вальной головки 5 с маховиком 10, шлифовальный круг закрыт щитком
б, На передней стенке станины снаружи размещается пульт 11 управления
станком (кнопки управления: 12 - ’’Цикл”, 13 — ’’Пуск”, 14 — ’’Стоп”,
15 — ’’Круг”, 16 — переключатель режимов работы, 17 — ’’Насос”). Верх-
няя плоскость станины имеет продольные направляющие для стола и попе-
речные для шлифовальной головки. В полостях станины размещены насо-
сы гидропривода и системы охлаждения с баками. На верхней плоскости
стола 2 устанавливается поворотная плита 3, на которой закрепляется
передняя 4 и задняя 7 бабки. К столу крепится рейка, с помощью которой
стол перемещается по направляющим станины при вращении маховика
119
chipmaker.ru
Рис. 87. Общий вид полуавтомата СИ-018
10. В передней бабке 4 размещаются гидродвигатель, механизм привода
вращения шпинделя и механизм продольной подачи. На корпусе передней
бабки расположены маховик регулирования длины перемещения шпинделя
и рукоятка, с помощью которой задается число двойных ходов шпинде-
лю с затылуемым метчиком за его один оборот. Отвод пиноли задней баб-
ки 7 при установке и съеме обрабатываемого метчика производится руко-
яткой 8. На рис. 88 приведена гидрокинематическая схема полуавтомата
СИ-018.
Цепь главного движения осуществляет вращение шлифо-
вального круга 3 от электродвигателя 1 мощностью N = 2,2 кВт и частотой
вращения п = 2800 об/мин. Уравнение кинематического баланса цепи
лЭд(2800) —- = ишк.
“2
Диаметр шлифовального круга 220-300 мм, частота вращения 2200 об/мин.
От гидропривода станка осуществляется поперечное перемещение шлифо-
вального кру!» вместе со шлифовальной головкой (поперечная подача),
вращение шпинделя с метчиком и возвратно-поступательное перемещение
(движение затылования).
120
Рис. 88- Гидрокинематическая схема полуавтомата СИ-018
Гидропривод состоит из насоса Н, пластинчатого фильтра ФП, мано-
метра jtf, напорного золотника НЗ, исполнительных гидроцилиндров Ц1 н
Ц2, гцдродвигателя ГД, золотников управления Р31 и Р32, регуляторов
скорости РС1 и РС2, обратного клапана КО, системы трубопроводов и мас-
лобака. Масло от насоса Н через пластинчатый фильтр ФП поступает в сило-
вую магистраль гидросистемы под давлением, регулируемым золотником
ИЗ. Через золотники управления Р31 и Р32 оно подводится к гидродвига-
телю ГД привода вращения обрабатываемого метчика 4, цилиндру Ц1
быстрого перемещения шлифовальной бабки и цилиндру Ц2 рабочей подачи
шлифовальной головки.
Цепь круговой подачи осуществляет вращение шпинделя
изделия. Уравнение кинематического баланса цепи
121
chipmaker.ru
Zj . Zf
птц • — *б •----лш.и»
z2 z8
где lg — передаточное отношение двойного блока зубчатых колес, ig =
2з _ zs .
z4 ’ 6 z6 ’
лгд — частота вращения шпинделя изделия в пределах
от 2 до 166 об/мин.
Цепь затылования связывает вращение шпинделя изделия
с возвратно-поступательным перемещением обрабатываемого изделия
(метчика) в осевом направлении. Перемещение осуществляется от цилинд-
рического кулачка 6 через рычажную систему 5. Уравнение кинематичес-
кого баланса цепи
1 об. шп. изд • — • — = z об. к.,
z7 *б
где zo6.k. — число оборотов цилиндрического кулачка 6, которое должно
быть равно числу перьев метчика. На полуавтомате можно затыловать
метчики с тремя или четырьмя перьями. Передаточные отношения блока
зубчатых колес ig подобраны таким образом, что при включении блока
влево ig = —кулачок 6 будет делать четыре оборота на один оборот шпин-
24
деля изделия, а при включении вправо — три оборота на один оборот шпин-
деля.
Длина продольного хода метчика выбирается исходя из заданной
величины падения затылка на заборной части метчика и угла его забор-
ного конуса. Величина продольного хода шпиндельной бабки с метчиком
регулируется изменением плеч рычага 5 при вращении маховика 7.
Цепь радиальной подачи осуществляет перемещение шли-
фовальной головки в радиальном направлении от гидропривода. При вклю-
чении электромагнита золотника Р31 масло подводится в поршневую
полость цилиндра Ц1, осуществляющего быстрый подвод шлифовальной
головки к метчику и одновременно через регулятор скорости РС2 к ци-
линдру Ц2. При движении поршня влево перемещается клин 2, подающий
шлифовальную бабку на изделие с медленной (рабочей) подачей, скорость
которой определяется как регулятором скорости РС1, так и профилем
клина 2.
По команде от реле времени устанавливается время выхаживания,
переключается электромагнит золотника Р31, через который масло посту-
пает в штоковые полости гидроцилиндров Щ и Ц2. После возвращения
шлифовальной головки в исходное положение цикл работы повторяется до
завершения обработки метчика.
Подшипники, зубчатые колеса и другие механизмы передней бабки
смазываются разбрызгиванием, а подшипники шлифовального шпинделя,
направляющие пиноли задней бабки, шлифовальной головки и стола — от
индивидуальных масленок.
122
§ 25. Станок для затылования круглых плашек модели 7БМ
Станок предназначен для затылования заборной части круглых плашек
с размерами от 3 до 36 мм в сыром и от 6 до 36 мм в термически обрабо-
танном виде. Сырые плашки затылуются резцом, а термически обработан-
ные — шлифовальным кругом.
Общий вид станка приведен на рис. 89. Основанием станка является
станина 1 с тумбой. В тумбе станины размещены электродвигатель привода
изделия с прикрепленным к нему редуктором 2 и электрооборудование. В
верхней части тумбы расположены лоток и направляющие станины, на
которых крепятся передняя бабка 4 и нижний суппорт 9. На передней
бабке имеется пульт управления 3. Передняя бабка 4 состоит из литого
чугунного корпуса, в котором в каленых стальных втулках установлен
Рис. 89. Общий вид станка
для затылования круглых плашек модели 7БМ
123
chipmaker.ru
Рис. 90. Кинематическая схема станка 7БМ
шпиндель изделия. На правом конце шпинделя монтируется цанговый
зажимный патрон 5 и копир, на левом — диафрагменный привод цанго-
вого зажимного механизма изделия. Справа на поверхности тумбы смон-
тировано пневмооборудование 10 механизма зажима. Управление приво-
дом зажима обрабатываемой плашки в цанге осуществляется рукояткой
11. Из пневмосети через кран воздух попадает во влагоотделитель, регу-
лятор давления и затем через кран управления подается в диафрагменный
патрон. При повороте рукоятки 11 в крайнее левое положение происходит
зажим плашки за счет давления воздуха на диафрагму и пружину. Разжим
происходит под действием пружины, воздух из диафрагменного патрона
выпускается в атмосферу.
Вращение шпинделя осуществляется от электродвигателя через
редуктор, ременную и шестеренчатую передачи. Редуктор 2 состоит из лито-
го чугунного корпуса с крышкой и крепится с помощью переходной плиты
к фланцу электродвигателя. На валу электродвигателя Мi закрепляется
зубчатое колесо z = 20,
передающее вращение зуб-
чатому колесу z = 60,
смонтированному на об-
щем валу со шкивом
ременной передачи к
шпинделю изделия. В кор-
пусе редуктора имеются
закрытые пробками от-
верстия для залива и сли-
ва масла. Верхний 13 и
нижний 9 суппорты пред-
назначены для перемеще-
ния резца 12 или шлифо-
вальной головки б в по-
перечном и продольном
направлениях. Верхний
суппорт может поворачи-
ваться вокруг вертикаль-
ной оси на 40°. Оба суп-
порта могут перемещать-
ся вдоль станины и за-
крепляться гайкой-бараш-
ком 14. При затыловании
заборной части термичес-
ки обработанных круг-
лых плашек снимается
верхний резцовый суппорт
13, а вместо него на ниж-
ний суппорт устанавлива-
ется "Шлифовальная голов-
ка 6 с шлифовальным
шпинделем 7. Быстрое
продольное перемещение шлифовальной головки при затыловании про-
изводится рукояткой 8. Шлифовальная головка имеет возможность пово-
рачиваться вокруг вертикальной оси на 40°. Кинематическая схема станка
приведена на рис. 90.
Цепь главного движе-
ния осуществляет вращение затылу-
емого изделия от электродвигателя
Mi мощностью N = 0,27 кВт и час-
тотой вращения п = 1400 об/мин,
зубчатых колес z = 20, z = 60, ремен-
ной передачи и зубчатых колес z -
= 16 и z = 80. Уравнение кинемати-'
ческого баланса имеет вид
лэиМ1<1400) «Г «Г W = "шм. <
Шпиндель изделия имеет постоянную
частоту вращения, »mw = 84 об/мин.
Шпиндель 1 вращается в подшипни-
ках скольжения и одновременно име-
ет осевое перемещение от копира,’
насаженного на его передний конец.
Для выполнения операции затылова-
ния заборной части резьбы плашек суп-
порту, установленному на станине,
требуется сообщать поперечное и про-
дольное движение. Продольное и попе-
речное перемещения салазок суппорта
осуществляются вручную с помощью
ходовых винтов 3 и 4.
При затыловании заборной части
резьбы термически обработанных
круглых плашек обработка ведется
шлифовальным кругом 2. Вращение
шлифовальному кругу сообщается от
электродвигателя М2 мощностью N =
= 0,18 кВт и частотой вращения л =
= 2760 об/мин через ременную переда-
чу. Уравнение кинематического ба-
ланса цепи
Частота вращения шлифовального кру-
га постоянная, ишж = 15000 об/мин.
Быстрый отвод и подвод шлифоваль-
ного круга к изделию осуществляет-
ся поворотом рукоятки 6. На валу 5
закреплено зубчатое колесо z = 48
125
chipmaker.ru
которое при вращении перемещает находящуюся с ним в зацеплении рейку
7, жестко закрепленную с верхними салазками шлифовальной головки.
Конструкция шлифовального шпинделя показана на рис. 91. Шпин-
дель смонтирован на радиально-упорных подшипниках 3 и 7 в стальном
корпусе 5. Для компенсации износа шарикоподшипников в конструкции
шпифовя т.ипгл шпинделя предусмотрены пружины 6. На переднем конце
шпинделя установлен цанговый зажимный патрон 2 для закрепления шли-
фовального круга 1, на заднем конце - шкив 8 ременной передачи. Регу-
лировка положения оси шпинделя шлифовального круга относительно осн
изделия осуществляется поворотом эксцентрической втулки 4, в которой
смонтирован корпус шлифовального шпинделя. Пространство между
гильзой 9 и корпусом 5 заполняется ватой или войлоком. После сборки
шлифовальный шпиндель заливается индустриальным маслом, ГОСТ
20799-75. Осевой натяг подшипников 1,2—1,5 кг, при этом шпиндель
должен вращаться свободно без заеданий.
§ 26. Автомат для затылования сверл 365Б1
Автомат предназначен для затылования шлифованием сверл диаметром
от 3 до 6 мм с цилиндрическим хвостовиком при крупносерийном произ-
водстве. Техническая характеристика автомата приведена в табл. 8. Для
затылования сверл на автомате принят принцип заточки поверхностей по
винтовой линии за два оборота изделия. Винтовая поверхность получается
за счет сложения возвратно-поступательного (затылующего) и враща-
тельного движений затачиваемого сверла относительно вращающегося шли-
фовального круга. Для формообразования поперечной режущей кромки
сверла шлифовальному кругу сообщается возвратно-поступательное(осци-
ллирующее) движение в осевом направлении, кинематически связанное с
вращением сверла.
Автомат имеет наклонную компоновку. На верхней плоскости тумбы,
выполненной под углом.25° к плоскости основания, крепится станина.
В тумбе размещены электродвигатель привода изделия, привод шлифо-
вального круга, бак с охлаждающей жидкостью с электронасосом и магни-
тным сепаратором. На петлях к тумбе прикреплен шкаф с электрообору-
дованием.
На станине смонтированы: бабка изделия, шлифовальная бабка, ме-
ханизм загрузки и разгрузки, ограждение. В бабку изделия вмонтирован
шпиндель на двух радиально-упорных и одном радиальном шарикоподшип-
никах. Бабка изделия установлена на роликовых направляющих. В литом
корпусе шлифовальной бабки на роликовых направляющих находится шли-
фовальная головка. Корпус шлифовальной бабки на шариковых направля-
ющих закреплен на салазках, которые находятся на нижней плите. Ниж-
няя плита жестко соединена со станиной.
Кинематическая схема станка приведена на рис. 92. Цикл работы авто-
мата осуществляется так. Сверла, ориентированные хвостовой частью
в сторону шпинделя, укладываются вручную в магазин загрузки, и затем
автомат включается. Поворотный барабан магазина своим пазом поштучно
забирает сверла, выдает их на направляющую призму механизма загрузки.
126
8. Технические характеристики автоматов для затылования сверл
Параметры
365Б1 365Б2 365Б2-1 ЗД653
Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком
Диаметр, мм 3-6 6-15 15-20 5—32
Длина, мм: *
короткая серия 45-65 65-110 110-130 —
средня " 60 95 95-170 170-205 —
Угол, град:
режущей кромки 118 118 118 90-160
наклона поперечной кромки 40-60 40-60 40-60 —
3 , НИЙ 16 8-16 12-16 5-25
Направление винтовой канавки Правое Правое и ле-
вое
Частота вращения шпинделя бабки изделия, об/мтн 75,5 63 58,2 -
Величина затылующего движения,
мм 0,6-1,3 1-3 4-6 —
Величина снимаемого слоя металла за один цикл, мм . 0,4-0,9 0,9-2,25 2,25-3
Скорость вращения, РВ, об/мин 16,7 12,2 8,9 —
Время цикла работы автомата, с Форма и размеры шлифовального 3,6 4,9 6,7 —
круга, мм ППЗООхЮх ППЗООх ППЗООх —
Х127 *13x127 *16x127
Частота вращения шлифовального круга, об/мин 3680 3680 3680 950 1515
Величина, мм: 1870 2985
осциллирующего движения шлифовального круга 1,5-3 3-80 5-10 __
перемещения шлифовального круга при правке подачи круга на алмаз при 13 16 19 -
правке 0,02-0,04 0,02-0,04 0,02-0,04 —
Механизм загрузки станка
Величина перемещения призмы.
ММ 60 60 60 —
Величина хода толкателя, мм 300 380 425 —
127
chipmaker.ru
Рис. 92. Кинематическая схема ав>омжта 365Б1
Chipmaker.ru
Толкатель, находящийся под призмой, перемещает и заталкивает сверло
в цангу невращающегося шпинделя, при этом заготовка поворачивается
вокруг своей оси в определенное угловое положение ориентатором. Одно-
временно с загрузкой происходит разгрузка затылованного сверла протал-
киванием через шпиндель. Загружаемое сверло зажимается в шпинделе
дангой, а толкатель отходит в исходное положение.
Шлифовальный круг, перемещаясь вдоль своей оси, быстро подходит
к сверлу, бабка изделия со сверлом - к шлифовальному кругу. Фиксатор
освобождает шпиндель, который теперь сделает два оборота, снова оста-
новится и зафиксируется. В процессе обработки сверла, т.е. э* его два обо-
рота, бабка изделия совершит четыре возвратно-поступательных затыло-
вочных движения, врезая сверло во вращающийся и осциллирующий шли-
фовальный круг. При затыловании сверла от одного кулачка осуществля-
ется черновой и чистовой проходы с разной подачей. По окончании заты-
лования шлифовальный круг ускоренно отходит от сверла в позицию
правки, подается команда на включение электродвигателя правки и выклю-
чение электродвигателя изделия. По окончании правки шлифовального
круга вновь включается электродвигатель привода изделия, и цикл повто-
ряется. Правка осуществляется один раз после нескольких циклов работы
автомата. Количество циклов задается реле счета циклов.
Цел* тлявлото лвлж еввя осуществляет тращеяве шлифо-
вального круга от электродвигателя 43 (см. рис. 92) мощностью N= 3 кВт
и частотой вращения и = 2880 об/мин через клиноременную передачу
42,23. Уравнение кинематического баланса цепи имеет вид
Изд (2880) — Ищ.к , Лщ.к — 3680 об/мин.
Цепь круговой подачи передает вращение затылуемому
сверлу от электродвигателя. 5 мощностью N — 1,1 кВт и частотой вращения
п = 1400 об/мин через клиноременную передачу 4, 3, зубчатые колеса
1, 2, 60, 54, 53, зубчатые колеса 46,45 и 10 на шпиндель, при этом электро-
магнитная муфта 55 включена. В отверстии шпинделя смонтирована цанга,
в которой зажимается сверло. Уравнение баланса кинематической цепи
круговых подач
19 S3 %S4
лЭд(1400) — - — • — —
U2 53 53 Zj з
Цепь затылования
мещение сверла вместе с бабкой изделия с вращением шпинделя. Это
осуществляется при вращении от кулачка 50, опирающегося под действием
пружин своим рычагом на рычаг зубчатого сектора б. Кулачок 50 через
коническую пару 52, 51 и цилиндрические колеса 45 и 10 связан со шпин-
делем. Уравнение кинематического баланса цепи затылования
. _ 68 26 „
1 об.шп-----=2 об.кул (поз. 50)
34 26 '
Осциллирующее движение — осевое перемещение шлифо-
12»
34 34 _
34 ’ 68 "ШП '
связывает осевое (затылующее) пере-
вального круга — осуществляется от кулачка 56 через рычаг, вал XI и рычат
44 на шлифовальную головку.
Цепь вращения распределительного вала VI (РВ/
Иэд( 14001
1 19 £3 53 к48
d2 53 53 47 z47
Ручное вращение РВ осуществляется от вала V через коническую пару
зубчатых колес 57, 58, цилиндрические колеса 1, 60, 59, вал IV и червяч-
ную пару 48, 47. От кулачков РВ получают движения различные механизмы
автомата.
Перемещение каретки 22 с направляющей призмой и ориентатором к
шпинделю изделия осуществляется от кулачка 16 РВ через систему рычагов.
Барабан загрузки поворачивается от кулачка 15 через рычаг, толкатель,
зубчатый сектор 12 и зубчатое колесо 11, закрепленное на барабане. Тол-
катель механизма загрузки перемещается от кулачка 17 РВ рычагами через
цепь, звездочку 20, зубчатое колесо 19, рейку 21, на которой смонтирован
толкатель.
Разжим и зажим цанги осуществляются от кулачка 49 (радиальная
кривая) через рычаги и подпружиненную трубу для зажима цанги.
Сверло быстро подводится к шлифовальному кругу от ''улачка 14
через реечную передачу 8, 7 и рычаг-сектор 6, от которого через рычаги
перемещается на роликовых направляющих бабка изделия.
Шлифовальный круг отводится в позицию правки от кулачка 18 через
рычаг, вал IX, рычаг 44 на шлифовальную головку, смонтированную на
роликовых направляющих, при этом вал XI отходит от рычага кулачка
56, и осциллирующее движение шлифовальной бабки прекращается.
Останов и фиксация шпиндельной бабки для ориентации сверла отно-
сительно затыловочного кулачка 50 осуществляются от торцовой кривой
кулачка 49 рычагом с фиксатором, западающим в паз фиксаторного диска
9 шпинделя.
Для правки радиусной кромки круга движение передается от кулач
ка 30 на рычаг 33, толкатель 32 и рычаг 41, на котором закреплен алмаз.
Ручной отвод шлифовальной бабки в исходное положение происходит
с помощью конических зубчатых колес 36, 35 и винтовой пары 39, 40.
Ручное перемещение шлифовальной бабки для смены шлифовального кру
га происходит с помощью винтовой пары 38, 37.
Для настройки величины угла при вершине затылуемых сверл шлифо-
вальная бабка повертывается от шестерни, закрепленной' на станине, и рей
ки, жестко связанной с нижней плитой бабки.
§ 27. Специальный станок МВ107 для затылования peai'j
шлифованием
Станок предназначен для шлифования особо точных однозаходных и
многозаходных червячно-модульных фрез. Наибольший диаметр обрабаты-
ваемой детали 320 мм, наибольшая длина 500 мм. Обработка производится
однониточным шлифовальным кругом. Кинематическая схема станка
приведена на рис. 93.
130
Рис. 93. Кинематическая схема специального станка МВ 107 для затылования резьб шлифованием
chipmaker.ru
Ц’еп ь . главного движения обеспечивает вращение шлифо-
вального круга с необходимой скоростью резания. Движение от электро-
двигателя Mi мощностью TV = 0,6 кВт и частотой вращения п — 2800 об/мин
передается через клиноременную передачу сменными шкивами на шпиндель
шлифовального круга. Уравнение кинематического баланса цепи
иэдМ1
«2
Цепь круговой подачи сообщает вращение обрабаты-
ваемому изделию. Движение передается от электродвигателя
М2 постоянного тока через клиюременную передачу со сменными шкива-
ми, зубчатую пару z = 27, z — 54, коническую пару z = 30, z = 30, плане-
тарный механизм, гитару цепи затылования iX1 ряд цилиндрических зуб-
чатых колес на поводковую планшайбу 7, через которую вращается изде-
лие. Уравнение кинематического баланса имеет вид
d3 27 30 1 58 73 48 36 36 _
”эдМ2 d4 ’54'ЗО’ Пл1‘ъ ‘73 58 96 108 144 ”ИЗД ’
где *пл1 — передаточное отношение планетарного механизма, гПл 1 = 1;
ix — передаточное отношение сменных зубчатых колес гитары кинематиче-
C.
—; «изд - частота вращения изделия
dt
движения согласует вращение
Л]
скои цепи затылования, ix = ~
вместе с планшайбой, об/мин.
Цепь винторезного
планшайбы с вращением ходового винта, от которого стол с заготовкой
получает продольное перемещение. Движение на ходовой винт передается
от планшайбы через цилиндрические зубчатые колеса, механизм деления
18 и гитару настройки iy. Уравнение кинематического баланса и формула
настройки имеют вид
, _ 144 108 96 , „ Т„
1об.пл----------— iv - 2п = iv = —,
36 36 48 у у 48л
где iy — передаточное отношение сменных зубчатых колес гитары винто-
а с е
резной цепи, iy = — • — • —.
b d f
Ходовая гайка 3 установлена на станине. Вращением рукоятки 1 с чер-
вяком к = 1 осуществляют вручную продольное перемещение стола для
попадания шлифовального круга в нитку шлифуемой резьбы. При этом
получает вращение червячное колесо z = 43, закрепленное на гайке 3, кото-
рая, вращаясь внутри втулки 4, смещает ходовой винт вместе со столом.
На станке имеется коррекционная линейка, позволяющая производить
коррекцию шага затылуемой резьбы. При установке коррекционной линей-
ки б под углом к оси ходового винта рычаг 5 при перемещении стола
скользит по коррекционной линейке и поворачивает втулку 4 относитель-
но корпуса 2. Втулка 4 на наружном диаметре имеет винтовой выступ,
входящий в винтовой паз корпуса, поэтому при повороте втулка пере-
мещается вдоль оси, увлекая за собой гайку 3, ходовой вьнт и стол.
132
Цепь затылования согласует вращение поводковой план-
шайбы с вращением кулачка затылования К, от которого получает возв-
ратно-поступательное движение шлифовальная бабка. Уравнение кинема-
тического баланса
, 144 108
1об.пл---------
36 36
96 58 73
48 73 58
30 5
•»х «пл2 ЗО 2О
Z Об. К.,
1Де 1цл2 — передаточное отношение планетарного механизма, inn2= 1;
z — число затылуемых зубьев. Формула настройки ix = —.
Цепь дифференциального движения обеспечивает
дополнительный поворот кулачка затылования К, необходимый для со-
общения дополнительного радиального перемещения шпиндельной бабке
при затыловании червячных фрез со спиральными стружечными канавка-
ми. Уравнение баланса и формулы настройки имеют вид
I 71 . 50 . 30
71 100 ,Дл3 30 * 20 Т’4 Т
где iy, — передаточное отношение сменных зубчатых колес дифференциаль-
ной цепи, гитара трехпарная; /ПлЗ — передаточное отношение планетарного
механизма, »плз = 2; I — продольное перемещение стола; гх.в — шаг ходо-
вого винта, тх.в = 2тг мм; Т - шаг спиральной стружечной канавки, мм.
Цепь поперечной подачи осуществляется вручную от
штурвала 26. При тонком регулировании подачи движение осуществляется
по лимбу 25 с передачей движения от червячной пары через цилиндрические -
колеса на ходовой винт Гхл — 4 мм:
4 24 50 50
"“’’йдййм
Быстрое перемещение шлифовальной бабки происходит
от электродвигателя М3 через червячную пару к = 1, z = 100, кулачок
24 и рычажную систему 21. Огрангление ускоренного перемещения шлифо-
вальной бабки производится соответствующей установкой конечных
выключателей 22 и 23, с помощью которых устанавливают требуемый
угол поворота кулачка 24.
Цепь деления используется при затыловании шлифованием
многозаходных червячных фрез. Автоматическое деление на заходы выпол-
няется остановкой стола станка при продолжающемся вращении заготовки.
Стол останавливается при выводе фиксатора 16 из делительного диска 15.
Угол поворота заготовки определяется поворотом делительного диска
на угол между двумя соседними пазами. При шлифовании многозаходных
червячных фрез в конце рабочего хода стола подается команда электро-
двигателю М3 на быстрый отвод шлифовальной бабки от заготовки. После
отвода шлифовальной бабки конечный выключатель подает сигнал на
отключение электродвигателя М3 и включение электромагнита 14, который
вводит фиксатор 9 в паз зубчатого колеса z — 144, связывая кулачок 8 .
с поворотной планшайбой. Кулачок 8 начинает вращаться и через толка-
133
chipmaker.ru
£1 Ы SI jT1 SI ll
тель 70, рычаг 12, тягу 13, рычаг 17, толкатель /9 выводит фиксатор 16 из
паза делительного диска 15, разрывая винторезную цепь; стол останавли-
вается, а заготовка и делительный диск продолжают вращение. Требуемый
угол поворота заготовки обеспечивается установкой соответствующего
сменного кулачка 8, который позволяет фиксатору /о под действием пру-
жины 20 перемещаться в следующий паз делительного диска и снова
замкнуть винторезную цепь. Электромагнит 14 отключается конеч-
ным выключателем 11 при возврате толкателя 10. Делитель-
ный диск 15 сменный. За один оборот делительного диска заготоь-
, 48 36 36 I
ка выполнит 1 • — - — — = — часть оборота. Поэтому при делении на
96 108 144 24
число заходов, кратное 24, используют однопазовый диск. В других слу-
чаях нужно устанавливать специальные диски.
Конструкция передней бабки станка приведена на рис. 94. В бабке
расположен шпиндель, поводковая планшайба, зубчатые передачи и дели-
тельный механизм. Шпиндель 2 неподвижный, закрепляется в корпусе
бабки. Передача вращения заготовке, которая устанавливается в центрах 7,
осуществляется от поводковой планшайбы 3. Поводковая планшайба
установлена на втулке цилиндрического зубчатого колеса 4. z = 144, вра-
щающегося на двух роликовых подшипниках, которые базируются на
шлифованной шейке шпинделя 2. С левой стороны зубчатого колеса 4
установлено кольцо 5 с фиксатором 6. Перемещение фиксатора осуще-
ствляется от элек1ромагнитного привода через подпружиненный толкатель.
На кольце 5 крепится сменный кулачок 7, который выбирается в зависи-
мости от числа заходов шлифуемой червячной фрезы. Подпружиненный
толкатель 10 получает перемещение от сменного кулачка 7. С толкателем
10 через шариковую опору контактирует рычаг 9, обеспечивающий пере-
мещение тяги 12 при включении в работу делительного механизма. Тяга
12 проходит через полый вал 11, установленный на двух опорах: левая —
радиальные роликовые подшипники, а правая — радиальные шариковые
подшипники. На левом конце полого вала 11 установлен делительный ме-
ханизм, в который входят: корпус 18, толкатель 17 с фиксатором 15,
делительный диск 14 и рычаг 16. Делительный диск выполнен сменным и
крепится на втулке цилиндрического зубчатого колеса 13 (z = 60), от ко-
торого передается движение на гитару винторезной цепи. При перемещении
влево тяги 72 рычаг 16 перемещает толкатель 17 вверх, при этом фикса-
тор 75 выходит из паза делительного диска 14. Толкатель 77 к рычагу 16
поджимается двумя пружинами 79. После окончания делительного процес-
са ролик толкателя 10 попадет во впадину кулачка 7, толкатель переме-
стится вниз и нажмет на конечный выключатель 8. Для вывода центра 7
из гнезда шпинделя в конструкции бабки предусмотрен выталкиватель 20.
Смазка всех зубчатых колес и подшипников осуществляется централи-
зованно.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Для чего нужна кинематическая схема станка, как на ней обозначаются валы,
опоры, зубчатые колеса и муфты?
135
2. Можно ли по шифру модели станка определить, имеет ли станок программ
ное управление?
3. Назовите основные узлы токарного станка.
4. Для чего в станках с программным управлением применяется АКС?
5. Что такое ^тылование зубьев режущих инструментов?
6. Назовите виды затылования в зависимости от направления движения режущег с
инструмента.
7. Как классифицируются затыловочные станки?
8. Назовите модели токарно-затыловочных станков отечественного производства
9. Какими узлами и механизмами отличаются токарно-затыловочные станки or
токарных?
10. Какие цепи настраиваются в токарно-затыловочных станках?
11. Назовите основные узлы шлифовально-затыловочных специальных станков.
ГЛАВА III. НАЛАДКА ЗАТЫЛОВОЧНЫХ СТАНКОВ
§ 1. Общие положения наладки затыловочных станков
Станок налаживается в строгом соответствии с технологической
картой и предусматривается комплекс работ по подготовке станка к
обработке заготовки. Она должна обеспечить работу станка с заданной
производительностью, точностью и шероховатостью обрабатываемых
поверхностей. Наладка различных типов затыловочных станков в принципе
одинакова и состоит из следующих этапов:
подготовка к наладке: изучение технологической карты, подбор необ
ходимых режущих и измерительных инструментов, резцедержавок, зажим
ных устройств;
расчет настроек кинематических цепей; в зависимости от типа обраба-
тываемого изделия (дисковая фреза, червячно-модульная и др.) определя-
ют числа зубьев сменных зубчатых колес гитар настройки;
настройка кинематических цепей; из прилагаемого к станку набора
зубчатых колес подбирают необходимые и устанавливают их на валах гитар
станка:
установка и регулировка зажимных приспособлений, установка и креп
пение заготовки и резца, установка резцедержавок;
наладка станка на заданную величину спада затылка подбором соответ-
ствующего кулачка затылования;
выполнение необходимых переключений на пульте управления станка
в зависимости от типа обрабатываемого изделия;
окончательная регулировка режущих инструментов, установка жестких
упоров, ограничивающих перемещение суппорта И др.;
установка защитных устройств, регулировка механизмов блокировки;
проверка наладки станка.
Последовательность и содержание указанных этапов могут изменяться
в зависимости от типа затыловочного станка, условий обработки и других
факторов.
136
§ 2. Наладка токарно-затыловочного станка
при затыловании дисковых фрез
При затыловании фрез методом поперечной подачи необходимо проде-
лать следующее.
1. Произвести настройку цепей главного движения и затылования
токарно-затыловочного станка, поставив необходимые сменные зубчатые
колеса в гитару деления (затылования). Установить переключением рукоя-
ток коробки скоростей требуемую скорость резания.
Фасонные фрезы могут иметь большое разнообразие форм. Для диско-
вых фрез токарное затылование в большинстве случаев является финишной
операцией.
Шероховатость по ГОСТ 2789—73 затылованной поверхности профиля
зубьев у фрез дисковых зуборезных модульных (ГОСТ 10996—64) не
должна быть больше Яг = 10 мкм, а у фрез полукруглых вогнутых и вы-
пуклых (ГОСТ 9305—69) - Rz = 12,5 мкм. Поэтому фасонные дисковые
фрезы делают из быстрорежущей стали марки Р6М5.
Повышению производительности затылования и качества изготовления
дисковых фасонных фрез способствует предварительное затылование на
сравнительно больших скоростях резания, а затем окончательное затылова-
ние. Перед - выполнением чистовых проходов необходимо переключить
рукоятки коробки скоростей, изменив частоту вращения.
2. Отключить винторезную цепь рукояткой 3 трензеля (см. рис. 46),
поставив ее в нулевое положение, а при отсутствии трензеля расцепить
зубчатые колеса гитары шага.
3. Зажать каретку от продольных смещений, завинтив болт для крепле-
ния каретки (справа на ее передней планке). Это повышает жесткость и
исключает возможность сдвига относительно направляющих станины.
4. Установить затыловочный резец в резцедержателе строго по центру
обрабатываемой детали с помощью шаблона и цилиндрической оправки,
закрепленной в центрах передней и задней бабок. При затыловании приме-
няют обдирочные и зачистные резцы.
5. Наладить величину хода затылования. У некоторых затыловочных
станков наладку на величину хода затылования производят установкой
кулачка с соответствующим подъемом рабочей кривой. Для этого, сжав
пружины механизма затылования, вынимают упор из отбойной плиты и
отводят ее, освобождая доступ к кулачку затылования, после этого произ-
водят смену кулачка. У станков 1Б811, 1812, 1Е811, 1Е812 идругих вели-
чину хода затылования устанавливают бесступенчато вращением винта.
специально для этого предназначенного.
6. Установить несколько диско-
вых фрез на специальную оправку
и закрепить ее в центрах станка
(рис. 95). Обработка нескольких
дисковых фрез на одной оправке
значительно сокращает вспомогатель-
ное время.
7. Установить момент отскока ре-
фрез на оправке
137
chipmaker.ru
жущего инструмента поворотом шпинделя с заготовкой относительно
неподвижного режущего инструмента при отключенной цепи затылова-
ния, которую включают после окончательной регулировки.
На некоторых затыловочных станках коррекцию отбоя осуществляют,
поворачивая шпиндель маховиком на роторе электродвигателя привода
вращения шпинделя или специальной рукояткой. Момент отскока резца
должен происходить сразу же за спинкой затылуемого зуба после того,
как будет срезана с него стружка. Запаздывание отскока недопустимо,
так как при этом очередной зуб обрабатываемой фрезы будет набегать на
резец, повреждая режущую кромку резца и переднюю поверхность зуба
обрабатываемого изделия. При большом запаздывании отскока возможны
поломки как резца, так и зубьев заготовки. Момент отскока устанавливают
по самой глубокой точке профиля. На станках 1Е811 и 1Е812 движение
коррекции отбоя осуществляется от электродигателя М2 (см. рис. 59)
через ременную и червячную передачи, конический дифференциал коррек-
ции отбоя и цепи дифференциала и затылования. Аналогично движение
коррекции отбоя осуществляется на станках КТ150 и КТ151. При насг
ройке момента отскока резца необходимо на фартуке станка переключа-
тель установить в позицию ’’Коррекция отбоя” и нажать толчковую кнопку
управления электродвигателем. Данную настройку следует производить
при сцепленной гитаре дифференциала, даже если дифференциальная цепь
отключена.
При наладке момента отскока резца необходимо отрегулировать силу
пружин таким образом, чтобы отскок происходил достаточно интенсивно.
С увеличением числа затыловочных движений в минуту необходимо силу
пружин увеличивать. Однако следует помнить, что излишнее сжатие пружин
вызовет удары, что недопустимо, так как отрицательно скажется на работе
затыловочного станка. На станках 1Е811, DH-150 и ряде других предусмот-
рено приспособление, обеспечивающее безударный отскок затыловочной
плиты, несмотря на значительные усилия, развиваемые пружинами, - гид-
равлический демпфер. Для регулировки демпфера следует, расконтрив
гайки, перемещать плунжер до тех пор, пока не прекратится характерный
металлический стук при отбое, после этого законтрить упорный болт.
Правильность затылованного профиля дисковой фасонной фрезы
проверяют по шаблону, устанавливаемому по передней грани зуба, на
просвет. Величина просвета зависит от радиуса выпуклости или вогнутости
профиля. При радиусе профиля от 1,5 до 2,5 мм просвет не должен пре-
вышать 0,05 мм, при радиусе 3—6 мм — 0,08 мм, при радиусе 7-16 мм —
0,12 мм, при радиусе 18—25 мм — 0,15 мм (в соответствии с ГОСТ 9305—69).
Дисковые зуборезные (модульные) фрезы, показанные на рис. 96,
предназначены для изготовления зубчатых колес с m = I т 16 мм В зави-
симости от модуля диаметр фрезы D изменяется от 50 до 180 мм, а число
зубьев от 14 до 10. Ширина фрезы Ъ и посадочный диаметр d также изме-
няются в зависимости от модуля. Модульные фрезы затылуют несколькими
фасонными резцами, из которых одни используют для обдирки, а другие -
для зачистки. Точность затылуемого профиля проверяют по шаЕ юну на
просвет. Величина просвета по ГОСТ 10996-64 на участке эвольвенты зуба
не должна превышать 0,05 —0,08 мм в зависимости от модуля фрезы При
138
Рис. 96. Д исковая модульная фреза (й) и резец для ее затылования (б)
проверке фрез за базу принимают их боковую сторону или плечики, если
таковые имеются; перед контролем необходимо проверить правильность
изготовления этих базовых поверхностей.
Виды брака при токарном затыловании дисковых фрез приведены
в табл. 9.
9. Виды брака при токарном затыловании дисковых фрез
брак Причина Способ устранения
Не выдержан профиль зуба фрезы Неверно заточен резец Неправильно установлен резец Заточить резец правильно Установить резец строго по шаблону
Задиры поверхности Резец установлен ниже центра Правильно установить ре- зец
Скалывание стружки с за- тылка Большая глубина резания Уменьшить поперечную подачу
Завал режущей кромки зуба Запаздывание отскока рез- Отключить цепь затылова-
фрезы да ния, установить правильно момент отскока резца
Фреза имеет дробленую заты- лованную поверхность Зазор в опорах шпинделя Зазоры в направляющих суппорта Большой вылет резца Слабое крепление резца Отрегулировать подшип- ники Подтянуть планки и кдинья суппорта Уменьшить вылет Закрепить резец
Поломка зуба затылуемой Велико запаздывание от- Установить правильно мо-
фрезы скока резца мент отскока
Затылок неполностью обрабо- Неверно установлен мо- Отключить цепь затылова-
тан мент отскока резцд ния и установить момент отскока за спинкой заты- луемого зуба
139
chipmaker.ru
§ 3. Наладка специальных станков при затыловании
спиральных сверл
Правильная заточка (затылование) по задней поверхности имеет огром-
ное значение для хорошей работы сверл. При этом необходимо обеспечить
надлежащие величины углов задней поверхности, угла при вершине, сим-
метричность режущих кромок и правильную форму перемычки. Задний
угол а получается затылованием заборного конуса сверла на специальных
станках. Кинематика таких станков должна обеспечить получение геомет-
рически правильных задних поверхностей сверла.
При затыловании шлифованием заборного конуса спиральных сверл
по винтовым поверхностям задние углы по мере приближения к перемычке
увеличиваются, что уменьшает усилие подачи при сверлении по стали до
20% и по чугуну до 27%.
Для затылования сверл из быстрорежущей стали марок Р9; Р12, Р9К5,
Р6М5К5 оставляется припуск на сторону от 1,2 мм (для сверл диаметром
^св =5,5 мм) до 1,5 мм (dCB = 8 мм). Величина снимаемого слоя металла за
один цикл от 0,4 мм (d^ = 3 мм) до 3 мм (dCB = 20 мм). Круговая подача
сверла осуществляется со скоростью от 75 об/мин (dCB = 3 мм) до
58 об/мин (dCB = 20 мм). Обработка производится с охлаждением 5%-ным
раствором эмульсола N*2 на 100 л воды. Применяют шлифовальные круги
типа ПП200*6х32 или ППЗООх 10x127 на керамической связке, зернистос-
тью 25 и твердостью СМ2 — С1, скорость резания и = 35 -г 40 м/с. Шли-
фовальные круги правят с охлаждением.
Наладка станка для затылования заборного конуса спиральных сверл
зависит от модели станка. Рассмотрим настройку автомата 365Б1 для
затылования сверл шлифованием.
Автомат 365 Б1 может работать в наладочном и автоматическом режи-
мах. Для работы в автоматическом режиме необходимо убе-
диться, что все механизмы находятся в исходном положении, затем поста-
вить рукоятку автомата ввода в положение ’’Включено”, рукоятку пере-
ключателя режимов - в положение ’’Автомат”, включить электродвигатель
шлифовального круга и кнопкой ’’Изделие” осуществить пуск на автома-
тический режим. В автоматическом режиме правка шлифовального круга
производится от реле счета циклов; при износе шлифовального круга
автомат отключается. Предусмотрено автоматическое отключение станка
при заедании толкателя во время загрузки заготовок.
Для работы в наладочном режиме рукоятку переключения
режимов ставят в положение ’’Наладка”. По окончании наладки перед
пуском станка на автоматический режим проверяют правильность наладки
рукояткой ручного провертывания механизмов автомата.
При переходе с одного размера обрабатываемых сверл на другой
необходимо автомат переналадить. Прн переналадке автомата следует
выполнить следующее:
в бабке изделия сменить втулку, сменить цангу и направляющую
трубу;
в станине установить упор рычага подвода бабки на риску с обозначени-
ем диаметра, соответствующего диаметру затылу«-мого сверла. При заточке
140
(затыловании) сверла, не указанного на шкале рычага, установить упор в
интервале между рисками меньшего и большего диаметров;
в механизме загрузки совместить ось сверла в направляющей призме
с осью шпинделя бабки изделия, сменить призму барабана, переместить
ограничительную стенку в паз магазина в соответствии с длиной затачивае-
мого сверла;
повернуть шлифовальную бабку на соответствующий угол для получе-
ния требуемой величины угла между режущими кромками поворотом шес-
терни, закрепленной с рейкой нижней плиты, предварительно отпустив два
стопорных винта и гайку. После установки шлифовальной бабки стопорные
винты и гайку затянуть;
правильно установить взаимное положение кулачка затылования и
кулачка осцилляции относительно ориентатора. В случае неправильной
формы заточенных поверхностей необходимо привести в соответствие
расположение кулачка затылования относительно ориентации. Для этого
следует: повернуть кулачок затылования в такое положение, при котором
начало отскока сверла от круга при затыловании производилось бы в
момент контакта круга со сверлом вблизи заднего угла пера (зад-
ней поверхности); повернуть кулачок осцилляции в таксе положение, при
котором начало возврата круга к вершине сверла немного запаздывало бы
по отношению к началу отскока сверла от шлифовального круга при заты-
ловании. Установку кулачка производить до получения правильной формы
заточенной- поверхности сверла. После установки правильного положения
кулачков они должны быть затянуты и при последующих подналадках не
должны переустанавливаться, наладку вести смещением ориентатора по
отношению к кулачкам;
установить взаимное положение сверла и шлифовального круга. Для
получения при затыловании определенной величины угла поперечной кром-
ки необходимо, чтобы радиусная кромка шлифовального круга сходила с
вершины сверла в процессе заточки одного пера сверла. Если кромка круга
сходит с вершины сверла слишком поздно, то угол поперечной кромки бу-
дет мал, в этом случае нужно сдвинуть алмаз от шпинделя. Если же кромка
круга сходит с вершины сверла слишком рано, то угол поперечной кромки
будет велик, в этом случае нужно сдвинуть алмаз к шпинделю изделия.
Алмаз установлен в эксцентрической оправке и сдвиг его осуществля-
ется поворотом оправки. Положение алмаза необходимо регулировать до
получения при заточке сверла (после правки круга) заданной величины
угла поперечной кромки.
Если же регулировкой положения алмаза из-за неправильного положения
шлифовального круга не удается получить угол поперечной кромки необ-
ходимой величины, то нужно отпустить винты зажима обоймы и сдвинуть
расположенную в ней шлифовальную головку с кругом в осевом направле-
нии, а затем зажать зажим обоймы винтами.
Направление сдвига шлифовального круга определяется по характеру
заточенных поверхностей сверл: в случае заостренной поперечной кромки
круг нужно сдвинуть от сверла и затем регулировать положение алмаза
до тех пор, пока не будет найдено то положение радиусной поверхности
круга, при котором на затылованных сверлах угол поперечной кромки не
будет в допустимых пределах. м
r.ru
При затыловании заборного конуса сверла возможен брак, виды брака
приведены в табл. 10.
10. Виды брака при затыловании шлифованием заборного
конуса спиральных сверл
Брак Причина Способ устранения
Прижоги затылуемой поверхности Неверно подобраны режимы резания Неправильно подобран шли- фовальный круг Велика подача бабки изде-, лия при чистовом проходе Неверно подобран состав смазочно-охлаждающей жид- кости Неправильная направлен- ность СОЖ Мала скорость истечения СОЖ Уменьшить подачу и глубину резания Сменить круг на менее твердый Уменьшить перепад на кулачке Изменить СОЖ Направить СОЖ на сверло Устранить засоры и загрязнения в подводящих трубопроводах, проверить магнитные сепара- торы
Задний угол не выдер- жан Неверная установка кулачка Исправить наладку
Не выдержана требуе-
мая шероховатость за-
тылуемой поверхности
Волнистость затылуе-
мой поверхности
Завалы задней поверх-
ности
Подсечка передней по-
верхности
Неправильно подобран шли- Заменить шлифовальный круг
фовальный круг на более мелкозернистый
Шлифовальный круг заса- Чаше править шлифовальный
ливается круг, заменить его на менее
твердый
Недостаточная жесткость Выбрать люфты
шлифовальной бабки и баб-
ки изделия
Биение шлифовального Сбалансировать электродвига-
шпинделя тель шлифовального круга.
Применить цельнотканый при-
водной ремень. Проверить на-
тяжение приводного ремня (оно
не должно быть сильным)
Механизм ориентации невер- Переналадить автомат
но ориентирует сверло
Неверно установлен шлифо- Сместить шлифовальный круг
вальный круг вдоль своей оси
§ 4. Особенности наладки при.затыловании центровочных сверл
Затылование центровочных сверл как из быстрорежущих, так и из
твердых сплавов осуществляется на специальных шлифовально-затыловоч-
ных станках методом шлифования профильных участков. Обрабатывают
сверла шлифовальными кругами на металлической связке с злектроэро-
зионной правкой, либо шлифовальными кругами с правкой накатными
роликами или алмазным карандашом.
142
В специальном шлифовально-затыловочном полуавтомате СИ-60,
предназначенном для затылования центровочных сверл диаметром 1-6 мм
и длиной 40-80 мм, главное движение (вращательное) сообщается шли-
фовальному кругу. Частота вращения шлифовального круга 1600 и
2200 об/мин, диаметр шлифовального круга 250 или 300 мм. Центровочное
сверло получает круговую подачу (частота вращения шпинделя изделия
от 10 до 80 об/мин регулируется бесступенчато) и возвратно-поступатель-
ное движение вдоль оси, причем за один оборот сверло делает два двойных
хода. Поперечную подачу совершает шлифовальный круг.
Наладку станка на затылование центровочных сверл осуществляют в
такой последовательности. Бабка изделия 9 (рис. 97, д) устанавливается
вместе с поворотной плитой на столе 8 на необходимый угол по отношению
к шлифовальному кругу 13 (рис. 97, б). Затыловочное движение бабки
изделия 9 вместе с обрабатываемым центровочным сверлом 10 осущест-
вляется по направляющим поворотной плиты. Величину перемещения
необходимо регулировать, изменяя соотношения плеч рычага 18 махови-
ком 17.
Во фланцах шпинделя шлифовальной головки 11 устанавливается и
закрепляется шлифовальный круг 13 (шпиндельная головка перемещается
по поперечным направляющим станины 1). Специальной контактной щет-
кой шпиндель шлифовального круга заземляется на станок. На шпинделе
механизма правки 12 устанавливается и закрепляется правящий круг. Для
получения обратного конуса на рабочей части сверла шлифовальный круг
правится на конус, для чего правящий круг вместе со стойкой развора-
чивается на соответствующий угол. К кольцу токосъемника шпинделя
правки соответствующим переключателем подводится напряжение.
Для правки круга стол 8 подводится вручную маховиком так, что правя-
щее устройство располагается напротив шлифовального круга 13. Переключа-
тель режима работы 6 устанавливается в положение ’’Правка”. Включается
насос гидросистемы 16 (кнопка 3) и охлаждения. Кнопкой 4 приводится во
вращение правящий круг. После нажатия кнопки 7 ’’Цикл” начинается
подвод шлифовальной головки 11. Круг для правки получает возвратно-
поступательное движение вдоль образующей рабочего круга с постепенной
его подачей в поперечном направлении.
По окончании правки сверло 10 ориентатором устанавливается в
шпиндель и зажимается цангой 14. Стол 8 перемещается до касания шли-
фовальным кругом изделия, после чего шлифовальная головка 11 отво-
дится назад. Далее переключатель режима работы 6 устанавливается на
режим Автоматическая работа”, а реле времени задается выдержка вре-
мени выхаживания. Реле времени должно включаться по окончании рабо-
чей подачи конечным выключателем, установленным на корпусе шлифо-
вальной головки 11.
Производится пуск шлифовального круга 13 и гидронасоса 16. Нажи-
мают кнопку ’’Цикл” и делают пробное шлифование. По окончании шли-
фования необходимо замерить диаметр рабочей части сверла, угол конуса,
обратную конусность и при необходимости откорректировать положение
шлифовальной головки и провести правку шлифовального круга. Затем
143
chipmaker.ru
Рис. 97. Специальный шлифовально-затыловочный полуавтомат СИ-60 для
затылования центровочных сверл:
а — общий вид,
делают еще одну пробную обработку центровочного сверла с последую
щими замерами его размеров.
В наладочном режиме цанга зажимает заготовку под действием пру
жин 19, цанга отжимается нажатием кнопки 2 ’’Отжим заготовки”. Аварий
ное отключение станка осуществляется кнопкой 5 ’’Стоп”.
§ 5. Наладка токарно-затыловочного станка
при затыловании резьбовых фрез
Резьбовые фрезы (рис. 98) в соответствии с ГОСТ 1336—77 выполня-
ются двух видов : для нарезания наружных и внутренних резьб с прямыми
и спиральными стружечными канавками, их геометрические размеры и
размеры профиля зависят от обрабатываемой детали. Точность изготовле-
144
Рис. 97. Продолжение:
б - гидрокинематическая схема; ГД -гидродвигатель, Ц1 - гидроцилиндр
ускоренного перемещения шлифовальной головки, Ц2 — гидроцилиндр рабочей
подачи, ЦЗ - гидроцилиндр включения однооборотной муфты 15, ИЗ — напорный
золотник, ЭМ1 и ЭМ2 - электромагниты золотников, Р31 и Р32, РС1 и РС2 - дрос-
сели, М — электродвигатель привода шлифовального круга
иия фрез по наружному диаметру должна соответствовать fs 16, по посадоч-
ному - НТ.
Радиальное биение по профилю резьбы должно быть не более 0,03 мм
у фрез для наружной и внутренней резьбы 6-й степени точности и 0,04 мм
у фрез для наружной резьбы 8-й и внутренней резьбы 7-й степени точности.
Шероховатость обработанной поверхности профиля Rz = 3,2 для наружной
и внутренней резьбы 6-й степени точности и Rz =6,3 для 8-й степени точ-
ности наружной резьбы и 7-й степени точности внутренней резьбы.
Кольцевую нарезку у резьбовых фрез выполняют на токарно-затыло-
вочных станках предварительным нарезанием и одновременным затылова-
145
chipmaker.ru
нием витков резьбовым резцом или гребенкой. После термической обра-
ботки профиль резьбы шлифуют на токарно-затыловочном станке одно-
ниточным или многониточным кругом.
При затыловании витков резьбовой фрезы резьбовым резцом или одно-
ниточным кругом суппорт с резцом или с установленным на нем шлифо-
вальным приспособлением после затылования каждого витка перемещают
на величину шага резьбовой фрезы. Точное перемещение суппорта на шаг
нарезки достигается применением специального приспособления для изго-
товления резьбовых фрез. Приспособление (рис. 99) представляет собой
устройство, позволяющее достаточно точно перемещать инструмент
(резец, гребенку, шлифовальный круг) на один или несколько шагов
обрабатываемой фрезы с помощью концевых мер длины и индикатора.
Оно состоит из жестко укрепленного на каретке кронштейна 1, на котором
устанавливается набор концевых мер 2, и закрепленного на нижней части
задней бабки кронштейна 4, в расточке которого установлена штанга 3 с
индикатором 5. Приспособление позволяет обрабатывать резьбовые фрезы,
перемещая инструмент как в сторону задней бабки, так и в противополож-
ную. После затылования каждого витка необходимо переместить каретку
с суппортом на шаг резьбовой фрезы вручную. Для повышения производи-
тельности токарное затылование резьбовых фрез производят гребенками
(см. рис. 98), ширина которых равна или меньше длины затылуемой
фрезы; в последнем случае гребенку переставляют один или несколько
раз в зависимости от длины обрабатываемой фрезы. Переднюю грань
146
Гис. 99. Приспособление для затылования резьбовых фрез к станку 1Е811
гребенок для затылования фрез с прямыми канавками загачивают парал-
лельно основанию, т.е. передний угол равен нулю. Для нарезания резьбовых
фрез с винтовыми канавками переднюю грань гребенки делают наклонной
под углом X, равным углу наклона винтовых канавок фрезы. Нарезание
резьбы гребенками возможно в случаях, когда ширина фрезы относительно
невелика и не превышает 20-25 мм. При нарезании кольцевой нарезки у
более широких фрез с винтовой канавкой гребенки не обеспечивают обра-
зования цилиндрической поверхности фрез. Кроме того, при большой
ширине гребенки последняя может задеть уже обработанные витки.
Затылование широких цилиндрических и конических резьбовых фрез
с винтовой канавкой производится гребенкой, имеющей от 3 до 5 зубьев.
После обработки участка фрезы суппорт вместе с гребенкой перемещается
на величину, равную ширине гребенки, с помощью приспособления
(см. рис. 99).
Резьбовые фрезы шлифуют на токарно-затыловочных станках: фрезы
7-й и 8-й степени и фрезы с прямыми канавками — многониточным кругом;
фрезы 6-й степени точности и фрезы с винтовыми канавками — однониточ-
ным кругом. При шлифовании витков с мелким шагом применяют метод
шлифования через зуб.
Правят многониточные круги роликами-накатниками по всей их шири-
не, а профиль однониточного круга — алмазом, закрепленным в приспо-
соблении.
147
chipmaker.ru
Рис. 100. Приспособление для прав-
ки шлифовального круга
На рис. 100 показано приспособле-
ние для правки шлифовальных кругов
с ручным управлением, которое ис-
пользуется на станках отечественного
производства 1Б811 и др. Алмазный
карандаш 10, установленный в держа-
тель 5, при правке перемещается вруч-
ную по упорам 8 и 6 основания 7,
которое винтами 1 крепится к корпу-
су 3. Если винты 1 ослабить и упоры 2
развести, то основание 7 можно пово-
рачивать в обе стороны от нулевого
положения. Для получения нужного
угла упоры перемещают по пазу и
закрепляют в необходимом месте по
шкале на корпусе 3 и нониусу осно-
вания 7. Угол правки устанавливают
с точностью до б'. Для правки торца
шлифовального круга к приспособле-
нию прилагается удлинитель, который
крепится на оси 9. Алмаз подается
на шлифовальный круг рукояткой 4,
которая с помощью винта подачи
перемещает корпус приспособ-
ления.
Брак, возникающий при затыловании резьбовых фрез,описан в табл. 11.
11. Виды брака при затыловании резьбовых фрез
Брак Причина
Способ устранения
Токарное затылова- ние
Не выдержан шаг кольцевых канавок Не выбран люфт в направля- Выбрать люфты ющих каретки и суппорта Неверно установлены кон- Строго контролировать цевые плитки на размер ша- правильность установки Га концевых мер на вели- чину шага, проверить ис- правность индикатора
Не выдержан профиль зуба Неправильно заточен резец Заточить резец правильно Неверная ' установка резца Проверить правильность установки резца по шаб-
Конусность затылуемой фрезы лону Угол наклона передней грани Тщательно контролиро- резьбовой гребенки не соот- вать установку реэьбо- ьетстяу-т наклону винтовых Вой гребенки и исполне- канавок фрезы ние угла
Продолжение табл. 11
Брак Причина Способ устранения
Задиры затылуемой поверх- Резец установлен ниже цент- Установить правильно ре-
носги ра зец
Повышенная шероховатость Вибрации резца из-за его Уменьшить вылет
поверхности затылка большого вылета
Большая глубина резания Уменьшить поперечную
подачу
Плохая заточка резца Заточить резец и довести
режущую кромку
Плохое крепление резца Закрепить резец надежно
Зазор в опорах шпинделя Отрегулировать подшип-
ники
Затылование шлифованием
Прижоги затылованной повер- Неверно подобран шлифо- Заменить круг на менее
хности вальный круг твердый
Велика поперечная подача Уменьшить глубину реза-
ния
Боковаяповерхностьпрофиля Неправильно заправлен шли- Произвести правку шли-
обрабатывается неполностью фовальный круг фовального круга роли-
ком-накатником или ал-'
мазом (для однониточ-
ных шлифовальных кру-
гов)
Не выдержан шаг кольцевых Люфты в направляющих Выбрать люфты
канавок шлифовального суппорта не
выбраны
Неправильная наладка при- Проверить правильность
способления для изготовле- установки концевых мер,
ния резьбовых фрез исправность индикатора
Волнистость затылованной по- Биение шлифовального кру- Сбалансировать электро-
верхности га двигатель шлифоваль-
ного круга. Применить
цельнотканый приводной
ремень. Проверить парал-
лельность осей электро-
двигателя и шлифоваль-
ного шпинделя
Неудовлетворительная шеро- Недопустимый люфт в напра- Уменьшить люфт
ховатость шлифуемой затыло- вляющих механизма правки
ванной поверхности (риски, Неверно подобран шлифо- Заменить шлифовальный
дробление) вальный круг круг на более мелкозер-
нистый
Плохая предварительная об- Усилить межоперацион-
работка фрезы. Неравномер- ный контроль
ный припуск на шлифование
Неправильная термообработ- Усилить контроль после
ка изделия: неравномерная термообработки
твердость, поверхностные
трещины
§ 6. Наладка специальных станков при затыловании метчиков
Заборные части ручных и машинно-ручных метчиков затылуют на
специальных станках шлифованием (лишь в редких случаях на токарно-
149
148
chipmaker.ru
затыловочных), используя шлифовальные круги зернистостью 46 и твер-
достью СМ 1 -СМ2, скорость резания иш ,к— 30 -г 60 м]с, SntM = 0,2 -Н О мл^ мин
(на полуавтомате СИ-018 Snon достигает 700 мм/мин).
При переходе к обработке новой партии метчиков другого размера
необходимо переналадить станок. К специальным затыловочным стайкам
прилагается комплект сменных деталей (кулачков, цанг) и устройства, с
помощью которых можно переналаживать станок на затылование заборных
конусов различных углов поворотом стола или разворотом механизма
правки.
Рассмотрим пример наладки шлифовально-затыловочного полуавто-
мата на модели СИ-018 (см. рис. 87). Станок налаживают установкой пере-
ключателя Уб режимов работы в положение "Наладка”. Поворотная плита
3 стола 2 разворачивается на угол, равный углу заборного конуса метчика.
Величина поперечного рабочего перемещения шлифовальной головки 5
устанавливается сменным клином 2 (см.рис.88) .Рукояткой 13 (см. рис 87)
устанавливается передаточное отношение между вращательным и возврат-
но-поступательным движениями шпинделя-. 3 при трех и 4 при четырех
перьях на метчике.
Величина поперечной подачи шлифовальной головки и частота враще-
ния задаются регулятором скорости РС1 (см. рис. 88), а регулятором ско-
рости РС2 — скорость возвратно-поступательного движения шпинделя
передней бабки при выхаживании. Продольный ход шпинделя передней
бабки 4 (см. рис. 87) с метчиком регулируется изменением плеч рычага
5 (см. рис. 88) при вращении маховика 7.
По окончании наладки, нажав на кнопку 12 ’’Цикл”, надо произвести
пробную обработку метчика с последующими замерами егоразмеров.При
работе станка в наладочном режиме можно вручную вынимать заготовку
из цанги, поьернув рукоятку отжима метчика 8 (см. рис. 87). Аварийно
станок отключают кнопкой 14 ’’Стоп”. По окончании наладки переключа-
тель 16 устанавливается иа режим "Автоматическая работа”, а реле времени
задается выдержка времени выхаживания.
Виды брака при затыловании метчиков будут аналогичны дефектам
при затыловании цилиндрических спиральных сверл (см. табл. 10).
§ 7. Наладка специальных станков при затыловании круглых плашек
Круглые плашки затылуют на специальных станках (лишь и редких,
случаях на токарно-затыловочных). Рассмотрим наладку на примере спе-
циального станка модели 7БМ (см. рис. 89). Заборная часть круглой плаш-
ки в сыром виде затылуется резцом по копиру, который выбирается в
зависимости от числа стружечных отверстий плашки и укрепляется на
шпинделе изделия. Плашки вставляются и закрепляются в цанговом пат-
роне 5 поворотом рукоятки 11 крана управления, установленного на
передней бабке 4.
На рис. 101 показаны варианты установок наладок для закрепления
плашек различного наружного диаметра. При затыловании плашек с наруж-
ным диаметром менее 45 мм зажим производится в цанге 2, которая бази-
руется на конусной расточке шпинделя 1 (рис. 101, а). При затыловании
150
Рис. 101. Варианты наладок станка 7БМ для затыловаккя круглых шишек:
a — диаметром мен»е 45 мм, б — более 45 мм
плашек с наружным диаметром более 45 мм зажимная цанга 2 базируется
на конусной расточке переходной втулки 3, закрепленной на шпинделе
изделия 1 (рис. 101, б).
При затыловании плашек в термическиобработанном виде необходимо
установить на станок шлифовальную головку. Затылование производится
по копиру, применяемому при затыловании шашек в сыром виде. Размеры
шлифовального круга зависят от параметров резьбы, для нарезания кото-
рой предназначена плашка. Поэтому параметры шлифовального круга
следует выбирать по табл. 12.
Х2. Пршмккемосгь шлифовальных кругов для затылования круглых плашек
Размеры шлифо- вального круга DxHxd, ГОСТ 2424—83 Резьба
метрическая, ГОСТ 8724— 81, крупный шаг трубная цилин- дрическая, ГОСТ 6357-81 дюймовая ко- ническая, ГОСТ6111-52 трубная кони- ческая, ГОСТ 6211-81
ПП4Х6Х1.6 6; 7 — — —
ПП6Х6Х2 8; 9; 10 — 1/8" кс 1/8
ПП8Х8ХЗ 11; 12 1/8; 1/4 1/4” Rcl/4
ПП10Х10ХЗ 14 3/8 —-
ПП13Х13М 16; 18; 20 1/2 3/8"; Ц" ПсЗ/8;
ПП16Х10Х6 22; 24 5/8; 3/4 — -
ПП20Х10Х6 27; 30; 33 1 3/4"; 1" Rc3/4; Rc 1
ПП25Х13Х6 36; 39; 42; ‘ф >1 1-Г- 1Г; 2" 4’2’ л Mt—
45; 48; 52 •1 Rc2
Правильное затылование плашек зависит от ширины резьбового пера
и от формы затылования. Для каждого размера плашек положение послед-
них относительно рабочей поверхности копировального диска будет различ-
151
chipmaker.ru
ное. Поэтому при наладке станка первая плашка затылуется подбором
нужного положения плашки относительно копировального диска. После
того как это положение будет найдено, на цанге делается метка. Следующие
плашки данного размера выставляются по этой метке.
§8. Наладка токарно-затыловочных станков
при затыловании однозаходных червячно-модульных фрез
Затылование червячно-модульных фрез является примером сложных
затыловочных работ. Затылование фрез классов точности АА, А и В раз-
бивают на черновое (токарное) и чистовое (шлифованием). Червячные
фрезы класса точности С изготовляют с нешлифованным профилем и
применяют для черновых операций.
Т о.к арное затылование включает следующие переходы' заты-
лование по наружному диаметру и затылование профиля зуба. Затылование
по наружному диаметру осуществляют затыловочным резцом с прямо-
линейной режущей кромкой. Фрезы до модуля т = 6 мм затылуют либо
резцом, выполненным по форме впадины (см. рис. 28),либо резцом,охва-
тывающим профиль зуба (см. рис. 27).
Боковые стороны профиля у червячных фрез от модуля т - 6,5 мм и
выше затылуют комплектом резцов (рис. 102). Конструкция правого и
левого затыловочных резцов отличается величиной статических передних
и задних углов. В процессе затылования кинематические углы резания
Правый резец Левый резец
Модуль а 7 Модуль «1 Ъ
1,0-1,75 13 7 1,0-2,75 11 10
2,0-3,25 14 6 3,0-5,5 10 11
3,5-6,0 16 4 6,0-14,0 9 13
6,5-11,0 18 2 15,0-30 8 15
12,0-16,0 20 1
18,0-30,0 22 0
становятся одинаковыми. Из этих же соображений угол а0 принимается в
пределах 27—35°, чтобы при затыловании второго затылка кинематический
угол обеспечивал хорошие условия резания, предотвращая трение задней
поверхности резца об обрабатываемую поверхность. Остальные размеры
затыловочных резцов зависят от модуля затылуемой фрезы.
А-А
Рис. 102. Комплект резцов для затылования червячно-модульных фрез
152
Рис. 104. Резец для затылова-
ния мелкомодульных червяч-
ных фрез
Рис. 103. Резец для затылова-
ния канавки во впадине фрезы
Рис. 105. Прокладка под за-
тыловочный резец
153
13. Затылование червячно-модульных фрез
Модуль обрабатываемой фрезы, мм
Величина затылования К, мм
по наружному диаметру о о Припуск Глубина резания Количество проходов
3 s g § впадины & * одной стороны профиля Припуск Глубина резания Количество проходов Припуск Г лубина резания Количество проходов
Общее число проходов
по наружному диаметру Припуск Г лубина резания Количество проходов
О о II н одной стороны профиля Припуск Глубина резания Количество проходов
радиуса Припуск Глубина резания Количество проходов
Общее число проходов
£ f S по наружному диаметру ! Припуск Глубина резания Количество проходов
si F | одной стороны профиля Припуск Глубина резания Количество проходов
Общее число проходов
Всего проходов без дополнительного затылка
Всего проходов '
Затылование канавки во впадине осуществляется отдельным резцом
(рис. 103). Для мелкомодульных червячных фрез изготавливают резцы
по форме впадины фрезы, одновременно совмещая с ним резец для затыло-
вания канавки во впадине (рис. 104). При затыловании червячно-модуль-
ных фрез с винтовыми канавками резец устанавливается в резцедержателе
на прокладку (рис. 105), в которой он ориентируется под углом ш, равным
углу наклона спирали стружечной канавки или углу подъема винтовой
нарезки фрезы, причем sin —, где Dt — диаметр ее делительной окруж-
ности. Dt
154
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
4/6 4/6 5/7 6/8 6/8 7/10 7/10 8/11 10/13 10/13 10/13 12/16 12/16 12/16
4 4 5 6 6 7 7 8 10 10 10 12 12 12
• 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
11 11 14 17 17 20 20 20 25 25 25 30 30 30
4,4 4,9 6,1 7,1 7,4 8,4 8,6 9,9 11,9 12,1 12,1 14,1 14,1 14,1
0,25 0,25 0,3 0,32 0,32 0,32 0,32 0,35 0,38 0,38 0,38 0,4 0,4 0,4
18 20 20 22 23 26 27 28 31 32 32 35 35 35
4 4 5 6 6 7 7 8 10 10 10 12 12 12
0,32 0,32 0,32 0,3 0,3 0,28 0,28 0,28 0,26 0,26 0,24 0,24 0,22 0,22
13 13 16 20 20 25 25 29 39 39 42 50 55 55
55 57 66 79 80 96 97 106 134 135 141 165 175 175
0,4 0,4 0,5 0,48 0,48 0,56 0,56 0,64 0,7 0,7 0,7 0,84 0,84 0,84
0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08
6 6 6 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10
0,4 0,4 0,4 0,48 0,48 0,56 0,56 0,64 0,7 0,7 0,7 0,84 0,84 0,84
0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
8 8 8 10 10 11 11 13 14 14 14 17 17 17.
0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2
0,15 0,15 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
4 5 5 6 7 8 9 10 11 12 12 14 15 16
30 32 32 39 41 46 48 54 59 61 61 72 74 76
2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 4 4
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,35 0,35 0,35 0,35 0,3 0,3 0,3
5 5 5 5 5 7 7 10 10 10 10 13 13 13
2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 4 4
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,35 0,35 0,35 0,35 0,3 0,3 0,3
5 5 5 5 5 7 7 10 10 10 10 13 13 13
15 15 15 15 15 21 21 30 30 30 30 39 39 39
85 89 98 118 121 142 145 160 193 196 202 237 249 251
100 104 119 133 136 163 166 190 223 226 232 276 288 290
Резцы устанавливают по шаблонам. Необходимо, чтобы режущие кром-
ки резца располагались в горизонтальной плоскости, поэтому следует
обращать внимание на параллельность поверхностей прокладок под резец.
Установка резца ниже линии центров станка может вызвать задиры обраба-
тываемой поверхности, а установка выше линий центров — уменьшение зад-
них углов резания и трение задней поверхности резца о эатылуемую поверх-
ность. Выступающая часть резцов должна иметь минимально необходимый
вылет, чтобы уменьшить вибрации при затыловании, а сами резцы — дос-
таточную жесткость, так как работают в условиях прерывистого резания,
ударов. Поперечное сечение державки резца выполняется прямоугольным,
155
chipmaker.ru
реже круглым. Для экономии быстрорежущей стали стержень резца выпол-
няют из стали 45 и приваривают к головке.
Режимы резания при токарном затыловании определяются инерцион-
ностью отбойной плиты. Частота вращения шпинделя на рабочем ходу
ограничивается числом двойных ходов отбойной плиты и выбирается так,
чтобы обеспечивался отскок резца на угле стружечной канавки. Из этих
. соображений скорость резания при затыловании не превышает 8-10 м/мин.
Частота вращения шпинделя при обратном ходе выбирается по скорости
движения каретки, зависящей от шага резьбы затылуемого изделия. Глу-
бина резания при затыловании не остается постоянной. Если в средних
переходах она достигает до 03 мм, то на конечных переходах затылования
по полному профилю — порядка 0,02 мм. Московский инструментальный
завод рекомендует червячно-модульные фрезы с двойным затылком обра-
батывать по режимам, рекомендуемым в табл. 13.
Обрабатываемая фреза устанавливается на оправку (рис. 106), обес-
печивающую достаточную жесткость крепления. Поскольку оправка уста-
навливается в коническую расточку шпинделя 1, то она должна быть зафик-
сирована от проворота. Для этого на оправке сняты лыски 2 по ширине
паза на торце шпинделя. Второй конец оправки вводят в бронзовую втулку
Рис. 106. Оправка к затыловочному станку
4, вставленную в пиноль задней бабки. Обрабатываемую фрезу 5 устанав-
ливают на шпонке и закрепляют гайкой 3. При поджиме оправки пинолью
задней бабки следует помнить, что при больших усилиях может произойти
заедание конуса во втулке. Для увеличения производительности на одной
оправке затылуют несколько фрез. При токарном затыловании возможны
виды брака,описанные в табл. 14.
Затылование шлифованием червячно-модульных фрез
разделяется на черновое и чистовое. Шлифуют на токарно-затыловочных
станках с применением специальных приспособлений. Черновое шлифова-
ние содержит следующие переходы: затылование по наружному диаметру,
затылование профиля с одной и другой стороны. Чистовое шлифование
имеет переходы, которые выполняются в такой последовательности: заты-
лование до диаметру, затылование правой боковой стороны профиля,
левой боковой стороны профиля, затылование радиуса зуба с правой сто-
роны, радиуса зуба с левой стороны,
156
14. Виды браке при токарном затыломиии червячных фрез
Брак Причина Способ устранения
Не выдержан угол профиля Неверно заточен резец Заточить резец правильно
зуба
Не выдержан шаг винтовой Неверная настройка виито- Подобрать новые сменные
линии резной цепи шестерни гитары винторез-
ной цепи
Искажается профиль зуба Резец установлен к стружеч- Проверить правильность ус-
иой канавке неперпендику- тановки резца по шаблону
парно Применить прокладку, соот-
ветствующую углу наклона
спирали стружечной канавки
Задиры поверхности Резец установлен ниже цент- Правильно установить резец
ра
Не выдержан размер по Неверная настройка кулачка Изменить точку сопряжения
длине первого затылка затылования кривых подъема на кулачке
Скалывание стружки с за- Большая глубина резания Уменьшить поперечную по-
тылка Дачу суппорта
Завал режущей кромки Запаздывание отскока Отключить цепь затылова-
зуба фрезы ния и установить правильно
момент отскока резца
Фреза имеет дробленую за- Зазор в опорах шпинделя Отрегулировать подшипни-
тылованную поверхность ки
Зазоры в направляющих суп- Подтянуть планки и клинья
порта суппорта
Слабое крепление резна Закрепить резец
Вылет резца велик Уменьшить вылет резца
Поломка зуба затылуемой Большое запаздывание отс- Установить правильно мо-
Фпезы кока резца мент отскока
Неполностью обрабатыва- Неверно установлен момент Отключить цепь затылова-
сгся задняя поверхность отскока резца ния и установить момент
зу ба фрезЫ отскока за спинкой затылуе-
мого зуба
На рис. 107 приведены три метода шлифования профиля червячно-
модульных фрез: а - чашечным коническим кругом, б - пальцевым и
а - фасонным дисковым кругом. В двух последних случаях шлифоваль-
ные круги заправляют соответственно профилю шлифуемых фрез. При
шлифовании дисковыми шлифовальными кругами наблюдается искажение
зубьев профиля фрезы. Величина искажения зависит от угла подъема
винтовой линии (для углов подъема до 4—5° погрешностью профиля мож-
но пренебречь) йот диаметра шлифовального круга. Для фрез т - S -у 10 мм
не рекомендуется применять шлифовальные круги диаметром более 130 мм.
Высокое качество получается при затыловании пальцевым кругом,
профиль практически не искажается. Однако широкого применения этот
метод не нашел из-за больших трудностей получения на малых диаметрах
кругов скоростей резания порядка 25—30 м/с. При затыловании шлифова-
нием профиля червячных фрез чашечным кругом контакт его поверхности
и зуба приближается к прямой линии, поэтому искажение профиля зубьев
подучается намного меньше, чем в третьем случае. Рекомендуется затылова-
ние выполнять чашечными кругами с углом профиля 35-37й, диаметром не
157
chipmaker.ru
Рис. 10/. Схемы затылования шлифованием зубьев червячно-
модульной фрезы:
а — чашечным коническим кругом, б — пальцевым кругом, в —
фасонным дисковым кругом
более 70—80 мм (для фрез т = 2,5 -г 8 мм). При шлифовании за один про-
ход осуществляется поперечная подача суппорта от 0,1 (при черновом
шлифовании) до 0,005 мм (при зачистных проходах). Во время работы
шли4ювального круга надо следить за правильностью его установки: сни-
маемая стружка должна быть направлена вниз на отбойную плиту и отса-
сываться пылеотсосом. При шлифовании затылка необходимо стремиться
к получению правильного спада (рис. 108, а), а не в виде "седла” (рис. 108,6),
образуемого из-за применения круга большого диаметра (k — величина
спада затылка).
Точность затылования шлифованием зависит от установки шлифоваль-
ного круга относительно профиля изделия и его правки. Вместо токар-
ного суппорта применяют шлифовальный суппорт, который по конструк-
ции может быть двух типов: с электродвигателем, установленным на
отдельном кронштейне, и с электродвигателем, смонтированным непосред-
ственно на суппорте. У шлифовальных суппортов первого типа вибрация
от дисбаланса ротора электродвигателя гасится ременной передачей. Такие
суппорты применяются на всех отечественных затыловочных станках.
Шлифовальные круги правят алмазным карандашом, который зак-
репляется в специальном приспособлении с ручным (см. рис. 100) или
автоматическим управлением.
Рис. 108. Спад затылка:
а — правильный, б — неправильный
Неправильный(,седло ’)
158
На качество обрабатываемой поверхности оказывают влияние пра-
вильно подобранные твердость и зернистость шлифовального
круга. При выборе твердости руководствуются правилом: чем тверже
шлифуемый материал, тем мягче должен быть круг. Твердость шлифоваль-
ных кругов определяется таким образом: мягкий - Ml, М2, М3; средне-
мягкий — СМ1, СМ2; средний — Cl, С2; среднетвердый — СТ1, СТ2, СТЗ;
твердый - Tl, Т2; весьма твердый — ВТ; чрезвычайно твердый — ЧТ.
Цифры 1, 2, 3 справа от буквенного обозначения характеризуют твердость
абразивного материала в порядке ее возрастания. Для затылования приме-
няют шлифовальные круги твердостью СМ 1—СМ2 и только на керамичес-
кой связке (условное обозначение К). Вид шлифовального круга зависит
от модуля затылуемой фрезы. Дисковыми кругами затылуют фрезы до
т = 2,5 мм, в этом случае обеспечивается удовлетворительная производи-
тельность и незначительное искажение профиля зубьев при угле подъема
винтовой нарезки, не превышающем 5°. Фрезы с т= 2,5 15 мм лучше
затыловать чашечными кругами, а свыше т = 15 мм — пальцевыми шли-
фовальными кругами.
Зернистость шлифовальных кругов, определяемая размером абразив-
ного зерна в мкм (ГОСТ 3647-80), при затыловании выбирается в преде-
лах 40-80.
Абразивный материал шлифовального круга рекомендуется выбирать
в зависимости от обрабатываемого материала. Углеродистые инструмен-
тальные стали обрабатывают электрокорундом марок 14А, 15А; быстроре-
жущие инструментальные стали — электрокорундом марок 32А, ЗЗА, 34А,
а также эльбором марки Л.
Виды брака при затыловании шлифованием приведены в табл. 15.
15. Виды брака при затыловании шлифованием червячно-модульных фрез
Брак Причина Способ устранения
Прижоги шлифуемой заты- лованной поверхности Неправильно подобран шли- Сменить круг на менее твер- фовальный круг дый Величина поперечной и осе- Уменьшить подачу и глуби- ной подачи велика ну резания
Боковая поверхность про- филя зуба шлифуется не- полностью Неудовлетворительная ше- роховатость шлифованной поверхности, имеются рис- ки, дробление Неправильно заправлен Исправить кривизну шлифо- шлифовальный круг вального круга Неправильно подобран шли- Заменить шлифовальный фовальный круг круг на более мелкозер- нистый Неудовлетворительная ба- Отбалансировать шлифо- лансировка шлифовального вальный круг круга Большой люфт в направляю- Уменьшить люфт щих механизма правки Плохая предварительная об- Усилить межоперационный работка фрезы. Неравномер- контроль ный припуск на шлифова- ние Неправильнаятермообработ- Усилить контроль после ка изделия: неравномерная термообработки твердость, поверхностные трещины
159
chipmaker.ru
Продолжение табл. 15
Брак
Седлообразность на заты-
лованной вершине зуба
Отклонение направления
зуба фрезы относительно
ее оси превышает доиус-
тимое
Причина
Неправильно подобран шли-
фовальный круг
Ось оправки, иа которой
закреплена червячная фреза,
непараллельна перемещению
суппорта при продольной по-
даче
Угол поворота шлифоваль-
ного суппорта не соответ-
ствует углу наклона винто-
вой линии червячной фрезы
Неверно подобраны сменные
колеса гитары винторезной
цепи
Износились зубчатые колеса
гитары винторезной цепи
Шлифовальный круг подоб-
ран неверно
Шлифовальный круг заса-
ливается
Применен дисковый шли-
фовальный круг
Способ устранения
Заменить шлифовальный
круг кругом меньшего диа-
метра
Выставить на соосность пе-
реднюю и заднюю бабки
Накопленная ошибка осе-
вого шага червячно-моду-
льной фрезы
Отклонение профиля чер-
вячно-модульной фрезы
от прямолинейности пре-
вышает допустимее
Волнистость затылуемой Биение шлифовального
шлифованной поверхности шпинделя
Установить точно шлифо-
вальный суппорт
Настроить гитару винторез-
ной цепи с большей точ-
ностью и заменить сменные
зубчатые колеса
Заменить сменные зубчатые
колеса на новые
Заменить шлифовальный
круг на меньшего диаметра
Заменить шлифовальный
круг на круг меньшего ди-
аметра. Заменить шлифо-
вальный круг на менее
твердый и на крупнозер-
нистый. Чаще править шли-
фовальный круг.
Заменить дисковый шлифо-
вальный круг на чашечный
(лучше на пальцевый)
Сбалансировать электродви-
гатель привода шлифоваль-
ного круга
Применить цельнотканый
приводной ремень
Ось приводного электродви-
гателя установить строго
параллельно оси шлифоваль-
ного шпинделя
Проверить натяжение при-
водного ремня, оно не долж-
но быть чрезмерно сильным
§ 9. Особенности наладки токарно-затыловочных станков
при затыловании многозаходных червячных фрез
При затыловании многозаходных фрез возникает необходи-
мость по окончании затылования зубьев на одном заходе повернуть заго-
товку на l/z оборота, где z — число заходов фрезы. Точность деления чер-
вячной фрезы на заходы определяется допуском на осевой шаг г (шаг
между двумя соседними зубьями). Винторезная гитара настраивается на
величину хода винтовой нарезки So (расстояние, измеренное вдоль оси
между двумя зубьями одновинтовой нарезки), 50 = tz.
160
Затыловочные станки, предназначенные для затылования многозаход-
ных резьб, снабжены делительными приспособлениями с ручным и авто-
матическим делением на заходы.
Ручное деление на заходы. На рис. 109 показано делитель-
ное устройство затыловочного станка К96. При делении на заходы откреп-
ляют ведущее колесо винторезной гитары и выводят из зацепления зубча-
тый венец 3. Вращением вручную вала электродвигателя поворачивают
шпиндель на следующий заход. Угол поворота контролируется отсчетом
делений иа корпусе 2 с помощью риски на кольце 1.
После поворота на заход зубчатый венец 3 вводится в зацепление и
закрепляется первое сменное зубчатое колесо винторезной гитары.
В затыловочных станках 1Б811 приспособление для ручного деления
устанавливается на шлицы ведущего вала 1 (рис. 110) винторезной гитары
и закрепляется винтом 6. На кожухе 3 гитары крепится указатель 4, от-
носительно которого после затылования витка первого захода червячной
фрезы устанавливается делительный диск 8 в нулевое положение. От сво-
бодного поворота на ступице делительный диск удерживается пластинчатой
пружиной 2. Деление осуществляют поворотом ходового винта относи-
тельно неподвижного шпинделя вращением рукоятки, надеваемой на
квадрат 7, приваренный к ступице 5, при этом винторезная цепь должна
быть расцеплена переключением зубчатых колес трензеля в нулевое поло-
жение. Колеса трензеля имеют 36 зубьев, что дает возможность осуществ-
лять деление на 2, 3, 4, 6, 9 и 12 заходов. На делительном диске нанесены
штрихи, соответствующие заходности червячных фрез, а число оборотов,
на которое необходимо повернуть делительный диск, выбирается по таб-
лице, имеющейся на станке.
В затыловочных станках 1Е811 и 1Е812 делительная планшайба кре-
пится на шпинделе (рис. 111). Она состоит из корпуса 5. поводка б, собач-
Рис. 109. Делительное
устройство станка К96
Рис. 110. Делительное
устройство станка 1Б811
chipmaker.ru
Рис. 112. Кинематическая схема механизма
автоматического деления на заходы станка
1Б811Г
ки 1 с рычагом 4, который подпружинен толкателем 3 делительного диска
8 и направляющего диска 7, прикрепленных к поводку 6 гайками 2. После
затылования винтовой нарезки червячной фрезы первого захода гайками 2
открепляется поводок б вместе с делительным диском 8. Деление на за-
ходы производят поворотом изделия вместе С поводком 6. Для этого
рычагом 4 собачка 1 выводится из паза делительного диска 8 и поводок 6
поворачивается относительно собачки 7, которая скользит по наружному
диаметру направляющего диска 8. Когда собачка западает в очередной
паз направляющего и делительного дисков, деление заканчивается. Гайки 2
закрепляются, и обрабатывается очередной заХ°Д изделия. Делительное
устройство снабжается набором делительных и направляющих дисков.
Автоматическое деление на заходы. В затыловочном
станке 1Б811Г осуществляется автоматическое деление на,заходы с помо-
щью механизма, смонтированного на торце передней бабки базового станка
1Б811 на выходном валу винторезной цепи. Кинематическая схема этого
механизма показана на рис. 112, принцип работы механизма заключается
в следующем. В момент деления кинематическая цепь между валом II
и ходовым винтом 7 И разрывается и движение через дифференциал 7
передается на однозубую муфту А, за один оборот которой шпиндель
поворачивается на необходимый угол. Настройка на число заходов произ-
водится сменными колесами а и о. Зубчатые колеса 4, 1, 5, 6,10 механизма
деления имеют одинаковое число зубьев, зубчатые колеса 3 и 2 являются
делительными, они выполняют функцию зубчатой муфты. В процессе
затылования фрез зубчатые колеса 3 и 2 находятся в зацеплении, движение
от шпинделя (вал II) передается на ходовой вин! (вал II7) через механизм
162
деления и далее через сменные зубчатые колеса at,bt, cj adt винторезной
гитары. При этом водило дифференциала 7, сменные зубчатые колеса а и
Ъ механизма деления и однозубая муфта остаются неподвижными. По
окончании затылования первого захода винтовой нарезки осуществляется
автоматическое деление. Нажатием на специальную кнопку включается
электродвигатель привода вращения шпинделя, расцепляются зубчатые
колеса 3 и 2, затем однозубая муфта А, которая через некоторый проме-
жуток (от реле времени) снова подается на сцепление. Поворот шпинделя
относительно ходового винта происходит до тех пор, пока зуб диска 8 не
попадет в паз диска 9, кинематическая цепь шпиндель—ходовой винт вос-
станавливается и продолжается обработка изделия.
Другой механизм для автоматического деления на заходы рассмотрен
в § 23 (гл. П) при описании кинематики цепи деления станка МВ107.
Полуавтоматический цикл деления на заходы.В
станках моделей DH-160 (рис. 113) иБН-250П (ГДР) деление на заходы от
2 до 12 осуществляется по полуавтоматическому циклу. Различают два
способа деления на этих станках: I — деление многозаходных фрез, у кото-
рых число канавок пропорционально числу заходов, например четырех-
заходные с 12 канавками; II — деление многозаходных фрез, у которых
число канавок не делится без остатка на число заходов, например четырех-
заходные с канавками.
1 способ деления осуществляется в такой последовательности. Рычаг
включения универсального делительного устройства 3 на торцовой сто-
роне передней бабки устанавливается в соответствующее положение числа
заходов z и защелкивается. Затылуется заход резьбы, затем шйиндель
механически или маховичком 1 медленно вращают, пока положение нуля,
находящегося на фланце, не совпадет со стрелкой 2; рычаг включения 3
переводится на нуль. Шпиндель механически или маховичком 7 поверты-
вается так, чтобы число заходов z находилось точно под стрелкой 2. Рычаг
включения 3 переключается назад в соответствующее положение числа
заходов z, как это было проделано вначале; затылуется следующий заход
резьбы. Далее деление производится в той же последовательности.
Рис. 113. Токарно-затыловочный станок модели DH-160 (ГДР) с уни-
версальным делительным приспособлением
163
chipmaker.ru
II способ деления многозаходных фрез осуществляется следующим
образом: рычаг включения 3 устанавливается в соответствующее положе-
ние числа заходов z и защелкивается; затылуется первый заход резьбы.
Контактная кнопка 5 включается влево, оба барабана для измерения деле-
ния 4 устанавливаются на нуль; рычаг 3 переключается в нулевое положе-
ние. Нажимом и вращением маховичка б перемещают салазки суппорта
точно на одно деление в направлении, противоположном движению от меха-
нической подачи; рычаг 3 переключается назад в положение, соответ-
ствующее числу заходов г. Кнопка 5 устанавливается назад в нулевое
положение: затылуется следующий заход резьбы и тд.
§ Ю.Пример настройки кинематических цепей
при затыловании червячно-модульной фрезы
Рассмотрим кинематическую настройку станка КТ151 (см. рис. 63) для
затылования зубьев червячной фрезы с модулем т = 3,25 мм, числом
зубьев z=9, наружным диаметром D - 72,8 мм, осевым шагом toc =
= 10,2283 мм и углом винтовой нарезки со = 2°52'; скорость резаны
п = 3 м/мин.
Цепь главного движения. Определим необходимую частоту
вращения заготовки при обеспечении скорости резания при затыловании
v = 3 м/мин:
1000 1000 ,,,
п =------= -—-—=13,1 об/мин.
3.14-72J8
Коробка скоростей станка такую частоту вращения шпинделя обеспечи-
вает, так как частота вращения регулируется бесступенчато.
Винторезная цепь. Формула настройки винторезной цепи iy =
= . Осевой шаг затылуемой фрезы = 10,2283 мм. Но учитывая
"разбухание” резьбы после термообработки, оставляем припуск на шли-
фовку по экспериментальным данным в размере 0,021 мм, поэтому будем
настраивать винторезную цепь на расчетный шаг t'oc = 10,2283 — 0,021 =
= 10,2073 мм.
10 2073
Следовательно, iy = ——- = 0,8506083. Используя прилагаемый к
станку набор сменных зубчатых колес и таблицы *, можем записать:
iy = 7 ’ ~ где зубчатые колеса гитары d = 66, е = 69, f = 80,
g = 90. Условие сцепляемосги колес гитары выполняется: d - 66 < 86;
d + е = 66 + 69 > f + 27; f + g = 80 + 90 > e + 22; 155 >d + e = 66 + 69 =
= 125 > 87; d + e +f + g = 66 + 69 + 80 + 90 = 295 > 280.
*Петрик M.H, Шишков B.A. Таблицы для подбора зубчатых колес. М-, 1978.
Цепь затылования. Число зубьев затылуемой фрезы z = 9.
Формула настройки кинематической цепи
а Ь_ 2 _ 9 _ 45 60
'х ~ b ' с ~ *16 ** *16* *60 ’ 80 '
Зубчатые колеса гитары а = 45, b = 60, с = 80. Условие эацепляемости
колес гитары выполняется: 150>а + Ь = 45 + 60 = 105 >90; 150> Ь + с =
= 60+ 80 = 140> 90; 256>а + 2Ь + с = 45 + 2 - 60+80 = 245 > 200.
Дифференциальная цепь. Формула настройки кинематичес-
£ =
k
кой цепи /ф = -
11 Ji
1800
. Определяем шаг спиральной стружечной
канавки: Т = тг ctgw, = D— Ih' = 72,8 - 2-4,06 = 64,68 мм, ctg co =
= ctg 2°52' = 19,978, T = 3,14-64,68-19,978 = 4057,436 мм,Ь= i . £ =
h k
= -5A • -|5; следовательно, / = 61, ft = 75,/ = 30,,ft = 55.
Проверяем сцепляемость зубчатых колес гитары: i = 61 < 62; k —
= 55 <63; i+ ft = 61 + 75 = 136 >j +22; / + ft = 30 + 55 = 85 >ft + 2;
j + ft = 30 + 55 = 85 > 48; 142 > i + ft = 61 + 75 = 136 >64; i + ft + / +
+ ft = 61 + 75 + 30 + 55 = 221 > 122. Условия сцепляемосги выполнены.
На этом расчет кинематической настройки цепей заканчивается.
§ 11. Паспорт токарно-затыловочного станка
и его назначение
Каждый станок, находящийся в эксплуатации на производстве, имеет
паспорт или ’’Руководство по эксплуатации станка”, которые хранятся в
ОГМ (отделе главного механика). В руководстве приводятся техническое
описание станка, назначение и область применения, устройство и работа
узлов, данные по электро- и гидрооборудованию, описание системы смазки
и охлаждения. К техническому описанию прилагается общий вид станка,
кинематическая, гидравлическая и электрическая схемы станка. Руковод-
ство содержит инструкции по эксплуатации (порядок установки, наст-
ройка, наладка и регулирование узлов станка, периодичность смазки узлов
и направляющих станка) , в нем указываются меры безопасности при
работе на станке, прилагаются спецификации зубчатых колес и сменных
зубчатых колес гитар настройки. Для затыловочных станков обязательно
приводятся формулы настройки и условия сцепляемосги сменных зубчатых
колес гитар винторезной и дифференциальной цепи, цепи затылования,
схемы гитар резьб, затылования и спиралей с указанием особенностей наст-
ройки при затыловании леворежущих и праворежущих фрез.
Паспорт станка является составной частью руководства. В нем указаны
основные технические характеристики станка: частота вращения шпинделя,
пределы и значения подач, характеристики двигателей (мощность, частота
вращения, тип электродвигателя), масса и габаритные размеры станка.
В паспорт станка заносятся сведения о ремонте, об изменениях в конструк-
165
164
chipmaker.ru
ции узлов, о консервации и прилагаются гарантия на станок и свидетельство
о приеме.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Как осуществляется наладка отбоя резца при затыловании фрез на токарно-
затыловочных станках?
2. Какие цепи необходимо Настраивать при затыловании дисковых фрез?
3. Какие цепи настраиваются при токарном затыловании червячно-модульных
фрез с винтовыми стружечными канавками?
4. Какие существуют схемы затылования шлифованием червячно-модульных
фрез?
5. В чем заключается кинематическая настройка станка?
6. Почему образуются прижоги затылуемой поверхности при затыловании шли-
фованием по заборному конусу метчиков, плашек, спиральных и центровочных
сверл?
7. В чем состоит особенность наладки токарно-затыловочного станка при заты-
ловании многозаходных червячных фрез?
8. Каково назначение паспорта токарно-затыловочного станка?
ГЛАВА IV. СВЕДЕНИЯ ПО МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
§ 1. Основные понятия и определения
Механизацией называется замена ручных средств труда маши-
нами и механизмами. Механизация может быть частичной (малой) и полной
(комплексной).
Частичная механизация — это механизация части движений,
которые необходимы для осуществления производственного процесса,
например зажим заготовки с помощью гидравлического или пневматичес-
кого патрона, ускоренный подвод суппорта и др.
Полная механизация — это механизация всех основных,
вспомогательных, установочных и транспортных движений, которые выпол-
няются по ходу производственного процесса. При полной механизации
обслуживающий персонал осуществляет только оперативное управление
производственными процессами, включение и выключение в нужные
моменты требуемых механизмов, управление режимом и характером их
работы. Комплексная механизация производственных процессов создает
условия и является предпосылкой для автоматизации производства.
Автоматизация производственных процессов —
это комплекс мероприятий по разработке новых, прогрессивных техно-
логических процессов и созданию на их основе новых высокопроизводи-
тельных машин и систем машин, выполняющих весь производственный
процесс без непосредственного участия человека. Главное направление
автоматизации — не только высвобождение человека от обслуживания
машин, находящихся на высоком техническом уровне, но и создание
высокопроизводительных технологических процессов и конструкций
машин. Автоматизация может быть частичной и комплексной.
166
Частичная автоматизация есть автоматизация части опера-
ций по управлению производственным процессом при условии, что другая
часть всех операций управления выполняется рабочим, например автома-
тизация движения резца при обработке фасонной детали на токарном
станке с помощью гидрокопировального суппорта.
Комплексная автоматизация характеризуется авто-
матическим выполнением всех функций управления производственным
процессом без непосредственного вмешательства человека в работу выпол-
няющей зги функции автоматической системы управления. В обязанности
человека в этих условиях входит лишь настройка машины или группы
машин и системы управления, включая и контроль.
Если в период строительства социализма решающей силой была меха-
низация производственного труда, т.е. замена ручного труда машинами,
то в период развитого социализма и развернутого строительства комму-
низма решающей силой признана комплексная механизация и автоматиза-
ция производственных процессов. В социалистическом обществе комплекс-
ная механизация и автоматизация производства отвечают интересам трудя-
щихся, облегчают и коренным образом меняют характер труда, повышают
его производительность, создают условия для сокращения продолжитель-
ности рабочего дня и для ликвидации существенного различия между
умственным и физическим трудом.
Механизированное и автоматизированное производство должно бази-
роваться на прогрессивных технологических процессах. Групповой метод
обработки деталей, создание типовых технологических процессов, специа-
лизация, нормализация и унификация машин и средств производства
открывают широкие возможности для внедрения механизации и автома-
тизации в машиностроение.
§ 2. Технологический процесс обработки типовых деталей
Разработка технологического процесса является очень сложной рабо-
той, требующей решения одновременно многих вопросов. Одна и та же
технологическая задача может получить несколько решений в примерно
одинаковых производственных условиях. Обобщение громадного опыта
передовых предприятий позволяет создать типовые технологические про-
цессы; идея типизации принадлежит советскому ученому А.П. Соколовс-
кому. Основные положения типизации технологических процессов состоят
в следующем. Все детали машиностроения разделяются по классам, причем
детали одного класса имеют исходную конфигурацию: у них одинаков
характер обрабатываемых поверхностей при мало отличающемся взаимном
расположении последних. В пределах класса детали делятся на группы, из
которых каждую можно разбить на более мелкие группы; такая малая
группа называется типом. Детали одного типа должны иметь в одинако-
вой производственной обстановке общий план обработки основных повер-
хностей. Для каждого типа разрабатываются наивыгоднейшие типовые
технологические процессы. Приведем пример типовой техно-
логии изготовления червячно-модульных фрез цельной конструкции.
Технологический процесс изготовления цельных червячно-модульных
167
фрез в серийном производстве начинается с заготовительных операций:
отрезка штучной заготовки, ковка, отжиг и очистка песком от окалины.
Заготовка из быстрорежущей стали должна быть хорошо прокована в
целях получения структуры с равномерно распределенными карбидами.
Этап образования формы для фрез т — 4,25 -= 4,5 мм начинается с
револьверной обработки (рис. 114, а) : центрование, сверление отверстия,
эенкерование, подрезание торца If расточка выточки и проточка фаски на
токарно-револьверном станке типа 1П365. Затем обрабатывают базовую
поверхность - отверстие. Дальнейшая обработка фрезы будет выполняться
при базировании заготовки по отверстию, т.е. на оправке, поэтому обра-
ботку отверстия ведут с точностью, обеспечивающей выполнение всех
последующих операций. В крупносерийном производстве отверстия в
незакаленных изделиях шириной до 40—50 мм обрабатывают на револьвер-
ных станках с применением на последних переходах разверток в качаю-
щихся державках. Для больших размеров фрез отверстия целесообразнее
обрабатывать на протяжных станках (типа 7А510) вместо развертывания,
а затем протягивать шпоночный паз с одновременным снятием фасок
(рис. 114, б). После межоперациониого контроля производится токарная
операция на токарно-винторезном станке типа 16К20: обточка по наруж-
ному диаметру, подрезка торца II, подрезка буртика, проточка фаски на
буртике торца II и те же операции для торца I (рис. 114, в). После зенкова-
ния фаски в отверстии на вертикально-сверлильном станке типа 2135 за-
готовку насаживают на оправку и дальнейшую обработку ведут на токарно-
винторезном станке (нарезание профиля зубьев фрезы) либо при крупно-
серийном производстве нарезают резьбу обкаткой на специальном станке
ЕЗ-10А. Для фрез m = 6 -5- 12 мм применяют наиболее производительный
метод — резьбофрезерование на резьбофрезерном станке ГФ812. Фрезерова-
ние спиральных стружечных канавок осуществляют на универсально-фре-
зерном станке 6Н82 с применением делительной головки УДГ-160
(рис. 114, г).
После промежуточного операционного контроля осуществляют затылова-
ние профиля зубьев (рис. 115) на токарно-затыловочном станке 1Е811 (для фрез
более крупных модулей на станках 1Б811, КГ-70). Эта операция состоит из сле-
дующих переходов: предварительное затылование по наружному диаметру
(поверхность /); затылование по профилю, причем профиль зуба до мо-
дуля 6,5 мм затылуегся одним резцом, а свыше модуля 6,5 мм — двумя
резцами (правым и левым) по поверхностям 3 и 4; окончательное заты-
лование по наружному диаметру; окончательное затылование по профилю;
затылование канавки а • Ь (поверхность 5); затылование по радиусам г
(поверхности 2 и 6); протачивание буртиков.
Припуск на затылование по наружному диаметру после токарной
обработки оставляют для червячно-модульных фрез до модуля 5,5 мм в
размере 05 мм и для фрез m - 6 20 мм — 0,8 мм. Припуск на шлифова-
ние профиля зуба устанавливают по общему шаблону на профиль таким
образом, чтобы оставались зазоры п и т(рис. 116). При затыловании первой
стороны профиля контроль осуществляют полупрофильным шаблоном,
при затыловании второй стороны — полнопрофильным.
Операция снятия неполных витков, ранее осуществлявшаяся на вер-
169
chipmaker.ru
тикалыю-фрезерном станке, теперь выполняется методом осевого заты-
лования на токарно-затыловочном станке, модернизированном специально
для выполнения этой операции (специальный станок 7ТА355). Следующие
операции в технологическом процессе — клеймение, термическая обработ-
ка, дробеструйная очистка и контрольная.
Этап обработки закаленных заготовок фрез начинается со шлифования
по наружному диаметру, после чего шлифуются отверстия на внутришли-
фовальных станках типа ЗА227. Базовое (посадочное) отверстие предвари-
тельно, а затем окончательно доводится на токарно-доводочных станках.
Следующими операциями являются шлифование торцов и диаметров бур-
тика с двух сторон на круглошлифовальных станках в центрах на коничес-
кой оправке.
После осуществления контроля приступают к выполнению заточных
операций. Заточка передней грани (предварительная и окончательная)
выполняется на заточных станках 3662, ЗА62, а для крупных модулей
т = 8 -5- 12 мм — на станках фирмы ’’Клингельнберг” (ФРГ) и 3663. За-
точку по задней грани (затылование шлифованием) осуществляют на
токарно-затыловочных станках. Обычно эта операция включает: предвари-
тельное шлифование по наружному диаметру зубьев (поверхность I, см.
рис. 115); предварительное шлифование правой, а затем левой стороны
(поверхности 3 и 4) - окончательное шлифование поверхностей 1, 3, 4;
шлифование по радиусу с правой и левой сторон, фрезу перед затачиванием
надевают на оправку, на которой шлифуют профиль фрезы и осуществляют
контроль.
Ошибку окружного шага определяют индикатором с помощью измери-
тельного штифта, установленного на передней грани зуба фрезы (рис. 117).
Фрезу, установленную на оправк в центрах измерительного приспособле-
ния, поворачивают точным делительным диском. Шаг винтовой канавки
проверяют на специальных приборах (рис. 118). Суппорт 3 устанавливают
под углом со, равным углу подъема винтовой канавки, с помощью мерных
плиток 4; после этого каретку 1 с индикатором 2 перемещают в направле-
нии, указанном стрелкой А, измерительный штифт индикатора перемеща-
ется по передней грани зубьев.
После шлифования профиля червячно-модульные фрезы проверяют
на радиальное биение, конусность по наружному диаметру, радиальное
биение по буртикам, торцовое биение, отклонение шага от теоретического,
проверяется профиль фрезы и ряд других параметров. Большинство ука-
занных измерений осуществляется на специальных приборах. Например,
отклонение шага проверяют следующим образом: измерительный штифт
индикатора устанавливают на нудь в точке А (рис. 119), затем салазки с
индикатором перемещают на величину, равную cos со (tH — нормальный
шаг, со — угол наклона винтовой канавки). Эту величину устанавливают с
помощью мерных плиток. При проверке накопленной ошибки шага на рас-
стоянии п шагов салазки перемещают на величину ntH cos со. Контроль пря-
молинейности профиля в осевом и нормальном сечениях проверяется на
приборах по схеме на рис. 120. Профиль впадины зуба контролируют шаб-
лонами, толщину зуба проверяют зубомером или шаблоном.
Последними операциями в типовом технологическом процессе изготов-
170
Рис. 115. Профиль червячно-
модульной фрезы
Рис. 116. Проверка профиля
впадины зубьев после затылова-
ния сторон
Рис. 117. Схема проверки окруж-
ного шага
Рис. 118. Схема проверки шага
винтовой канавки
Рис. 119. Гх^ма проверки осе-
вого шага червячно-модульной
фрезы
Модуль фрез, мм Величина зазора, мм
п т
3- 4,5 0,3-0,8 0,3
5-8 0,4-1 0,3
9 и Выше 0,4 -1,2 0,4
Рис 120. Схема проверки прямо-
линейности профиля червячно-
модульной фрезы
₽ пения червячной фрезы являются промывочная, протирочная, испытание н
работоспособность, консервация и упаковка.
Одним из путей повышения производительности в условиях с^ологи_
и мелкосерийного производства является применение типовьк^_^_
ческих процессов для групповой обработки деталей. rnvn.
был предложен советским ученым С Л. Митрофановым. Примен
повой наладки позволило применять автоматы и полуавтоматы у*
мелкосерийного производства, что считалось до недавнего
циональным из-за больших потерь на переналадку авт°ма™“’
новых кулачков и оснастки. При групповом!методе °бР* изготовление
ся технологический процесс с расчетом карты наладки
172
173
chipmaker.ru
комплексной детали, которая содержит все поверхности, присущие деталям
данной группы (рис. 121). При изготовлении конкретной детали из группы
требуется лишь небольшая подналадка станка, заключающаяся в замене
фасонного резца, смене накатника, изменении вылета резца и т.п. Комплект
кулачков, спроектированный и изготовленный на основании карты наладки
на обработку комплексной детали, остается неизменным при обработке
любой детали данной группы. В табл. 16 приводится пример расчета на-
ладки токарно-револьверного автомата 1118 на обработку деталей типа
втулок групповым методом.
§ 3. Изготовление деталей в условиях массового, серийного
и единичного производства
В машиностроительной промышленности различают три основных типа
производства: массовое, серийное и единичное.
Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой
и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или
ремонтируемых в течение продолжительного времени. Организация произ-
водственного участка по типу массового производства возможна при
достаточно большом количестве выпускаемых деталей. В большинстве
случаев за каждым рабочим местом закреплена определенная операция,
поэтому станок выполняет только одну технологическую операцию и не
переналаживается. Станки располагаются строго по ходу технологического
процесса. Для массового производства характерна высшая форма организа-
ции производственного процесса - поточный метод работы. Переход
на поточные методы работы сопровождается повышением производитель-
ности труда, сокращением длительности производственного цикла, т.е.
времени с момента запуска в производство изделия до его окончательного
изготовления.Производство непрерывным потоком характеризу-
ется тем, что время выполнения каждой операции равно или кратно темпу.
Темп — это продолжительность равных промежутков времени между
выпуском двух следующих друг за другом обрабатываемых деталей. В
поточном массовом производстве широко применяются специальные стан-
ки, режущий и мерительный инструмент. Применение автоматических стан-
ков, автоматизация транспортировки деталей от одной рабочей позиции к
другой позволяют полностью автоматизировать производственный процесс
и создавать автоматические линии, автоматизированные цехи и заводы-
автоматы.
При малой производственной программе организовать поточный метод
производства можно на тех участках среднесерийного и мелкосерийного
производства, на которых обрабатываются технологически однородные и
конструктивно подобные детали, т.е. при обработке нормализованных
деталей и при групповой обработке.
Серийное производство характеризуется ограниченной
номенклатурой изделий, изготовляемых и ремонтируемых периодически
повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска.
Различают крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное производства,
которые отличаются друг от друга коэффициентом закрепления операций.
174
Коэффициент закрепления операции равен отношению
числа всех различных технологических операций за 1 мес, отнесенных к
числу рабочих мест. Для мелкосерийного производства коэффициент
закрепления операций равен 20—40, для среднесерийного — 10—20, для
крупносерийного — 1—10.
Для повышения загрузки оборудования за одним станком закрепляют
несколько операций, поэтому широко используют универсальные станки,
хотя наряду с ними для отдельных, наиболее трудоемких операций приме-
няют и специализированное оборудование. Широко применяются универ-
сальные приспособления и инструменты, а также и специальные. В серийном
производстве заняты главным образом рабочие средней квалификации.
Для улучшения транспортировки деталей стремятся расставить оборудова-
ние соответственно последовательности операций, однако для всего техно-
логического процесса такая расстановка не всегда удается. В серийном
производстве, особенно в крупносерийном, можно организовать пере-
менно поточные линии, за которыми закреплено несколько операций
обработки разных деталей. Один или несколько дней в соответствующем
темпе обрабатывают на этой линии одну какую-либо деталь, а затем линию
переналаживают для обработки другой детали. Чем продуманнее по разме-
рам и форме подобраны для линии обрабатываемые детали, тем меньше
затрачивается времени на переналадку линии.
Единичное производство характеризуется широкой номенклату-
рой изготовляемых или ремонтируемых изделий и малым объемом выпуска.
Для этого вида производства применяют универсальное оборудование,
нормальные приспособления и инструменты, используется высококвалифи-
цированная рабочая сила. Оборудование здесь размещается по видам стан-
ков.
Зная производственную программу, технолог при разработке техно-
логического процесса изготовления детали ориентируется на тот тип орга-
низации производства, который будет наиболее рациональным. Тип произ-
водства окажет влияние не только на выбор станочного оборудования,
приспособлений и инструментов, как об этом уже говорилось выше, но
и на выбор вида заготовки и метода ее изготовления. При больших масшта-
бах вполне применимы и выгодны любые методы изготовления заготовок,
если только они обеспечивают наибольшее приближение формы и размеров
заготовки к форме и размерам детали. Высокая стоимость оборудования
заготовительных цехов окупается его большой производительностью,
использованием труда малоквалифицированных рабочих, экономией мате-
риала за счет уменьшения припусков и снижения стоимости механической
обработки.
При мелкосерийном производстве повышение производительности
труда достигают автоматизацией универсальных металлорежущих станков с
переходом на программное управление. Токарные станки с числовым прог-
раммным управлением (ЧПУ) принципиально отличаются от токарных
автоматов и полуавтоматов тем, что программы обработки на станках с
ЧПУ в математической (числовой) форме записываются на программо-
носителях. Основное достоинство станков с ЧПУ — сокращение сроков и
стоимости подготовки производства благодаря замене длительного про-
175
chipmaker.ru
цесса проектирования и изготовления оснастки процессом подготовки
числовой программы. При этом ускоряется переналадка станков на обра-
ботку различных заготовок, так как смена программоносителей (ленты)
значительно проще смены кулачков, упоров и других программоносителей
обычных автоматических станков.
§ 4. Развитие автоматизации производственных процессов
Автоматизация производственных процессов, создание и широкое
внедрение машин-автоматов, станков с программным управлением, авто-
матических линий, цехов и заводов во все отрасли промышленности явля-
ется основной тенденцией социалистического производства. Можно отме-
тить три этапа развития автоматизации производственных
процессов: 1) автоматизация рабочего цикла, создание машин-автоматов и
полуавтоматов; 2) автоматизация систем машин, создание автоматических
линий; 3) комплексная автоматизация производственных процессов,
создание автоматических цехов и гзводов.
Любая рабочая машина состоит из трех основных механизмов: двига-
тельного, передаточного и исполнительного. Главным является исполни-
тельный механизм, определяющий технологические возможности машин,
производительность и качество обработки.
Кроме рабочих движений исполнительного механизма, производящих
обработку, контроль и сборку, имеются движения, непосредственно не
связанные с обработкой (подвод и отвод, зажим и разжим, включение и
выключение).
С точки зрения выполнения технологического процесса все перемеще-
ния рабочих органов станка можно разделить на рабочие и холостые. Во
время рабочих перемещений происходит непосредственная обработка за-
готовок или сборка узлов. В процессе холостых ходов осуществляются
вспомогательные движения, которые служат для подготовки рабочих хо-
дов (загрузка и зажим заготовки, подвод и отвод инструмента, переключе-
ние направления вращения шпинделя и т.д.).
Обработка заготовки требует обычно как рабочих, так и холостых
ходэв, время выполнения которых определяет время рабочего цикла
машины Т = tp + tK, где tp - время рабочих ходов; tк - время холостых
ходов. Отдельные рабочие и холостые ходы м< i vt совмещаться между
собой.
Любая машина самостоятельно выполняет рабочие ходы. Если машина
кроме рабочих ходов самостоятельно выполняет и холостые, то она пред-
ставляет собой автоматическую машину или автомат.
Автоматом называется самоуправляюшая рабочая машина, кото-
рая при осуществлении технологического процесса производит все рабочие
и холостые ходы цикла обработки, кроме наладки и регулирования. Таким
образом конструктивным признаком автомата является наличие полного
комплекса механизмов рабочих и холостых ходов, осуществляющих все
движения цикла обработки, и механизмов управления, координирующих
их работу. Механизмы рабочих и холостых ходов, выполняющие элементы
рабочего цикла, называют целевыми механизмами. Если в
176
комплексе целевых механизмов автомата отсутствует хотя бы один и этот
элемент рабочего цикла выполняют вручную или с помощью средств меха-
низации, то это — пслуавтоматтнеская рабочая машина. Наиболее часто та-
ким отсутствующим механизмом является механизм питания, что связано
с большими трудностями создания надежных механизмов загрузки и
выгрузки заготовок сложной формы. Таким образом, полуавтома-
том называется машина, работающая с автоматическим рабочим циклом,
для повторения которого требуется вмешательство рабочего.
Комплексная автоматизация производственных процессов связана с
созданием автоматических систем машин, объединяющих в себе выполне-
ние самых разнообразных операций обработки, контроля, установки, сбор-
ки, упаковки и тд. Отёюда возникают понятия станок-комбайн, автомати-
ческая линия, цех-автомат и завод-автомат.
Автоматической линией называется автоматически дей-
ствующая система машин, расположенных в технологической последова-
тельности и объединенных общими средствами транспортировки, управ-
ления, накопления заделов, удаления отходов и других автоматически
выполняющих комплекс операций, кроме наладки.
Автоматическим цехом или заводом называются
цех или завод, в котором основные производственные процессы выпол-
няются на автоматических линиях. Необходимым условием создания авто-
матических цехов и заводов является комплексная автоматизация произ-
водственных процессов.
§ 5. Технические средства автоматизации
Для автоматизации рабочего цикла машины необходимо создать меха-
низмы рабочих и холостых ходов, а также механизм управления, автомати-
зирующие не только выполнение рабочих процессов, но и вспомогательные
движения: загрузку заготовок, закрепление их в процессе обработки,
выгрузку и тд.
В настоящее время создан ряд конструкций полуавтоматических
затыловочных станков (модели 1811, 1Б811Б и др.), в которых автомати-
зированы основные рабочие й часть холостых движений при обработка
дисковых и червячных фрез. Однако при создании автоматов необходимо
автоматизировать не только процесс обработки, но и загрузку и выгрузку
обрабатываемых изделий. На затыловочных станках обычно обрабатывают
штучные заготовки. Создание механизмов питания является сложной зада-
чей даже в настоящее время, когда уже накоплен определенный опыт,
механизмы питания остаются наименее надежными из всех механизмов
металлорежущих станков.
В качестве механизмов загрузки и выгрузки для штучных заготовок
используют бункерные и магазинные механизмы питания, автооператоры
и промышленные роботы.
Наиболее развитым типом механизма питания является бункерный
(рис. 122), который состоит из двух функциональных узлов: бункерно-
ориентирующего устройства и автооператора, между которыми расположен
лоток-накопитель (магазин). Бункерно-ориентирующее устройство вклю-
177
chipmaker.ru
4 J 2 1
Рис. 122. Бункерный механизм питания
чает бункер 2, механизм выборки
2, механизм разрушения сводов
3, механизм ориентации 4, пре-
дохранительный механизм 5. В ав-
тооператор входят отсекатель 7,
питатель 8 с захватом 9, заталки-
ватель или съемник 11 и отводной
лоток 12.
В бункер засыпают навалом
неориентированные заготовки, ха-
отически расположенные; отсюда
их выбирают, ориентируют и пода-
ют в лоток-накопитель 6. Авто-
оператор осуществляет загрузку
ориентированных заготовок в пат-
рон шпинделя станка, а также
съем и выведение из зоны обработ-
ки. Лоток-накопитель 6 предна-
значен для создания запаса загото-
вок между бункерно-ориентирующими устройствами и автооператором Для
компенсации задержки подачи заготовок из бункерно-ориентирующего
устройства к автооператору. В отличие от бункерно-ориентирующего
устройства, которое, как правило, не имеет жесткой кинематической связи
со станком, автооператор работает в ритме работы станка согласованно с
остальными механизмами, прежде всего с механизмом зажима заготовки.
Механизм выборки заготовок, или захватное устройство, предназна-
чен для поштучной выборки из бункера и передачи их в механизм (или
через механизм) ориентации. Заготовки выбираются обычно двумя спосо-
бами: с помощью механических захватных устройств и силами трения.
Механические захватные устройства выбирают заготовки из бункера с помо-
щью возвратно-поступательных или возвратно-вращательных движений
механических захватных органов (крючков, штырей, шиберов, дисков с
карманчиками и тд.). Среди устройств второго типа наиболее перспектив-
ными являются вибрационные загрузочные устройства, в которых заго-
товки перемещаются и ориентируются за счет сил трения и инерции, воз-
никающих благодаря направленным колебаниям лотков с высокой час-
тотой и малой амплитудой.
Механизм ориентации служит для того, чтобы придать заготовке поло-
жение, которое в дальнейшем, вплоть до установки ее в патрон шпинделя,
сохраняется неизменным.
Отсекатель (механизм поштучной выдачи), расположенный в нижней
части лотка-накопителя, отделяет одну или несколько заготовок (в зави-
симости от числа одновременно обрабатываемых на станке деталей) от
общего количества заготовок, находящихся в лотке-накопителе. Питатель
захватывает отдельную заготовку и переносит ее в зону шпинделя. Для
этого питатель имеет зажимное или иное захватывающее устройство, кото-
рое фиксирует заготовку в определенном положении во время переноса
ее из лотка-накопителя к шпинделю.
178
Заталкиватель устанавливает заготовки в шпинделе (в цанге, зажим*
ном патроне или на оправке). Выталкиватель удаляет обработанную деталь
из патрона шпинделя. Отводящее устройство удаляет обработанную
Деталь из зоны обработки.
Загрузочное устройство, в которое входят только лоток-накопитель
(магазин) и автооператор, называют магазинным. В таких загрузочных
устройствах заготовки вручную укладываются в ориентированном положе-
нии в магазин, а затем автооператором они автоматически подаются в зону
обработки.
На рис. 123 показана конструктивная схема магазинного загрузочного
устройства автомата модели 3686, предназначенного для затылования
метчиков. Загрузочное устройство включает неподвижное основание 1,
загрузочный барабан 2, храповое колесо 3, собачку 4 с водилом б, прием-
ник 5, питатель (механическая рука) 7 с подпружиненным захватом 8 и
привод питателя. Заготовки загружаются в ориентированном состоянии
в гнезда загрузочного барабана 2, при этом они упираются в неподвижное
основание 1, имеющее направляющее окно над приемником 5. Поворот
загрузочного барабана осуществляется через храповое колесо 3 от собачки
4, на водило б которой воздействует питатель 7 при возврате его вверх
(в исходное положение). После поворота загрузочного барабана на один
шаг и совмещения гнезда с заготовкой с направляющим окном новая
заготовка поступает в приемник 5, в котором находится захват 8 пита-
теля 7. Подпружиненный захват удерживает заготовку.
По окончании обработки затылованный метчйк выгружается и пода-
ется сигнал на загрузку новой детали (заготовки) .Питатель (механическая
рука) 7 получает поворот вниз на 90° и совмещает заготовку метчика с
осью шпинделя. Происходит подача цанги на заготовку и ориентация мет-
чика, после чего осуществляется зажим. После закрепления заготовки в
цанговом патроне автомата питатель 7 поворачивается вверх на 90° в
исходное положение и цикл работы автомата повторяется.
Штучные заготовки загружаются на станки и автоматические линии с
помощью манипуляторов и промышленных роботов.
Манипулятором называют техническое устройство, предназна-
ченное для выполнения вспомогательных и транспортных операций (заг-
2 3 Ч
Рис. 123. Магазинно-загрузочное устройство автомата 3686
179
i.ru
рузка-выгрузка обрабатываемых изделий) воспроизведением некоторых
двигательных функций руки человека.
Промышленным роботом называют автоматический быстро-
переналаживаемый манипулятор с программным управлением, способный
с помощью механических рук захватывать, ориентировать и транспортиро-
вать обрабатываемые изделия или выполнять разнообразные операции,
относящиеся к деятельности человека. Промышленные роботы находят
применение как для выполнения основных технологических операций
(окраска, резка, точенная сварка), так и для выполнения вспомогательных
операций (обслуживание оборудования, выполнение погрузочно-разгрузоч-
ных работ при обслуживании металлорежущего, сборочного, кузнечно-
прессового, литейного и другого оборудования).
Промышленные роботы позволяют освободить человека от выполне-
ния тяжелого, быстроутомляющего ручного труда, часто не требующего
высокой квалификации, а также тогда, когда работа связана с использо-
ванием вредных, взрывоопасных, радиоактивных веществ.
В настоящее время создано и продолжает создаваться большое коли-
чество различных конструкций промышленных роботов как за рубежом,
так и в Советском Союзе. Это связано с тем, «то промышленные роботы
позволяют интенсифицировать использование технологического оборудова-
ния, повысить сменность его работы, уменьшить дефицит вспомогательного
персонала и рабочих основного производства. Робот практически не чувст-
вителен к условиям труда. Моральное старение промышленных роботе»
происходит медленно, так как при смене объектов производства требуется
только замена простой недорогой сменной оснастки и программы, поэ-
тому они могут использоваться многократно.
Промышленные роботы должны автоматически по определенной прог-
рамме выполнять заданный цикл перемещений обрабатываемой заготовки
или исполнительного органа при выполнении определенной технологической
операции. Поэтому для выполнения сложных производственных функций
робот должен иметь механизм захвата, соответствующий кисти руки чело-
века, для удержания предмета обработки; механизм руки со многими
степенями свободы для перемещения захвата в любое необходимое положе-
ние в пределах рабочей зоны; устройство позиционирования, предназначен-
ное для перемещения механической руки, а также управляющую систему
или вычислительную машину с устройством памяти, в которой хранится
информация о последовательности технологических операций.
Системы управления роботами имеют много общего с системами управ-
ления станками. В роботах также используются позиционное и контурное
управление, причем они могут быть как аналоговыми, так и цифровыми.
При методе контурного, или непрерывного, управления рука робота
перемещается по заданной траектории в пределах рабочей зоны обслужива-
ния, а при позиционном управлении задаются отдельные точки рабочей
зоны, в которые рука должна прийти при воспроизведении программы.
На рис. 124 показан пример применения робота "Траке” для загрузки
заготовок на токарный станок. Робот состоит из механического блока,
включающего руку, которая может двигаться в вертикальном направлении
и осуществлять поворот вокруг вертикальной оси, энергетического блока,
180
2
Рис. 124. Схема загрузки заготовок на токарный станок с помощью робота
исполнительного гидропривода, передаточного механизма, а также пульта
ручного управления и набора ручной программы. Рука не перемещается
по горизонтали, но длину ее в небольших пределах можно менять. На конце
руки устанавливается захват. Рабочая зона руки представляет цилиндричес-
кую поверхность. Заготовки с лоткового транспортера (рис. 124) отсекате-
лем поштучно выдаются в призму кантователя, находящуюся в нижнем
положении. Кантователь, поднимая заготовку вверх, поворачивает ее на
90°. Эта операция выполняется во время загрузки заготовки на станок
роботом. После окончания загрузки захват руки, придя в положение 5 и
поднимаясь вверх, захватывает призмами заготовку и останавливается в
положении 1. Рука в таком положении находится до полной обработки
детали. После того как обработанная деталь будет отведена от центров
станка, подается сигнал на включение робота. Рука робота поворачивается
из положения I в положение 2 и опускается в позицию 3, устанавливая за-
готовку соосно с центрами станка. После схождения центров и зажима
заготовки рука опускается вниз в положение 4, поворачивается в положе-
ние 5 и, поднимаясь в положение 1, захватывает новую заготовку с призм
кантователя. В таком положении рука робота останавливается. Далее цикл
загрузки заготовки на станок повторяется.
§ 6. Механизация и автоматизация транспортировки заготовок
и деталей
Широкое внедрение механизированного межцехового и межоперацион-
ного транспорта позволяет снизить затраты труда на единицу выпускаемой
продукции, значительно сократить заделы в цехах и повысить использование
производственных площадей.
В механосборочных цехах используют автоматизированные и универ-
сальные транспортные системы. В зависимости от массы и размеров деталей
181
объема производства и характера технологического процесса в крупносерий-
ном и массовом производстве применяются специализированные транспорт-
ные средства: скаты, рольганги и различные конвейеры (подвесной, цепной,
ленточный, тележечного типа, элеваторы и др.). В цехах единичного и мелко-
серийного производства применяются преимущественно универсальные
транспортные средства периодического действия: самоходные тележки,
тельферы, краны и др.
Характер работы и состав системы межстаночного транспорта авто-
матической линии зависит от вида заготовок и характера протекания тех-
нологического процесса. Транспортные механизмы автоматических линий
выполняют ряд довольно сложных операций: поворот и ориентация изделий
в процессе транспортировки, загрузка и разгрузка рабочих позиций станков
линии, разделение потока, создание задела для обеспечения бесперебойной
работы станков и участков. Таким образом, в результате механизации и
автоматизации транспортных операций можно создавать полностью автома-
тизированные линии, цехи и заводы.
В последнее время в промышленности находят применение гибкие авто-
матизированные производственные системы (ГАПС) .Гибкими авто-
матизированными производственными системами
называются автоматизированные станочные линии с периодической пере-
наладкой для обработки большой номенклатуры изделий, которые обраба-
тываются в произвольной последовательности. ГАПС в принципе строятся
на основе органического сочетания нескольких станков с ЧПУ и автоматичес-
ких межпозиционных загрузочно-разгрузочных устройств-роботов с систе-
мой централизованного и местного управления. ГАПС совмещает в себе
высокую производительность многопозиционных станков-автоматов и
возможность быстрой переналадки станков с ЧПУ.
При эксплуатации ГАПС необходимо, чтобы для каждой обрабатывае-
мой заготовки были испытаны и отлажены программы обработки, которые
должны находиться в централизованной системе управления. В таком случае
взаимозаменяющиеся станки с ЧПУ могут с включением транспортной сис-
темы осуществлять все операции по обработке одной или нескольких групп
заготовок. Эти системы обработки являются гибкими не только с учетом
согласования с определенными заданиями производства, но также относи-
тельно последовательности и размера партий заготовок, проход через сис-
тему и обработка которых оптимизированы. ГАПС позволяют перейти к
безлюдной технологии при трехсменной эксплуатации оборудования.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1- В чем состоит малая и комплексная механизация производственных процессов?
2. Чем отличается автоматизация производства от комплексной механизации?
3. Назовите различие между частичной автоматизацией и комплексной автоматиза-
цией производственных процессов.
4. В чем особенность групповой обработки деталей?
5. Назовите три основных типа производства и чем они характеризуются.
6. В чем состоит разница между автоматом и полуавтоматом?
7. Каковы функции целевых механизмов в металлорежущих станках?
8. Что такое автоматическая линия?
9. Назовите наиболее распространенные механизмы питания автоматов.
182
10. Что такое промышленный робот, каковы его функции в производственном
процессе?
11. Начадите средства механизации и автоматизации транспортировки заготовок и
обработанных деталей.
ГЛАВА V. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА НА ПРЕДПРИЯТИИ
§ 1. Безопасность труда на территории предприятия и цехов
На современном машиностроительном предприятии его территория ис*
пользуется для транспортировки изделий из одного цеха в другой на авто-
транспорте. При вывозе готовой продукции на заводы-потребители применя-
ется железнодорожный транспорт. Движущийся по территории автомобиль-
ный и железнодорожный транспорт представляет опасность для жизни. В
связи с этим на территории предприятия необходимо выполнять следующие
правила:
ходить только по пешеходным дорожкам и тротуарам; не переходить
железнодорожные пути вблизи приближающегося поезда;
не пролезать под вагонами, не проходить между расцепленными близко
стоящими вагонами;
при переходе проезжей части дороги подчиняться указаниям дорожных
знаков и сигнальных устройств.
Территорию предприятия необходимо содержать в порядке, ямы и дру-
гие технические углубления должны быть прочно и плотно закрыты или
ограждены.
Ширина дорог и проходов должна соответствовать интенсивности пеше-
ходного и транспортного движения с учетом встречных перевозок. Проезжая
часть дороги и тротуары (шириной не менее 1,5 м) должны иметь твердые
покрытия. В местах пересечения рельсовых путей с дорогами и тротуарами
должны устраиваться переезды и переходы, оборудованные сигнализацией,
обеспечивающей безопасность движения, в местах особо интенсивного желез-
нодорожного движения - тоннели или мосты-переходы.
Движение людей и транспорта на территории предприятия регулируется
дорожными знаками и сигнальными устройствами.
В помещении цеха могут представлять опасность (при несоблюдении
правил безопасности) и подъемно-транспорные устройства. К управлению
грузоподъемными машинами можно допускать только обученных и проин-
структированных лиц, имеющих соответствующее удостоверение на право
выполнения этих работ. Грузоподъемные устройства должны быть надеж-
ными в работе и обеспечивать безопасный подъем и установку заготовок,
изделий или инструмента на станок. Подвесные транспортные устройства
(конвейеры, монорельсы и др.) не должны располагаться над рабочими
местами. Во время транспортировки грузов по цеху на подвесных транспорт-
ных механизмах запрещается находиться под грузом.
При правильной организации рабочего места исключается производствен-
ный травматизм. Рабочий может быть допущен к станку, если оборудование
находится в полной исправности.
183
chipmaker.ru
Оборудование (металлорежущие станки, механизмы) надежно устанав-
ливается на фундаменте. Необходим постоянны! контроль за состоянием
основного и вспомогательного оборудования, приспособлений и инстру-
мента. Рабочее место нужно содержать в чистоте, не допускается наличие
на полу под нотами работающего стружки и масляных пятен. Работать сле-
дует в специальной одежде, исключающей возможность захвата ее движущи-
мися частями станка.
Для обеспечения нормальных условий труда в цехе необходимо предус-
мотреть помимо общего и местное освещение рабочего места, которое от-
ключается по окончание работы на станке. Лампа местного освещения рас-
полагается на шарнирной стойке, что позволяет легко изменять ее положе-
ние. Все лампы местного освещения имеют арматуру, защищающую глаза
рабочего от непосредственного воздействия света. Местное освещение обыч-
но питается от электросети напряжением не более 36 В. Его мощность дол-
жна быть такой, чтобы рабочий мог без напряжения наблюдать за процессом
резания и за состоянием режущих инструментов я обработанных поверх-
ностей детали. При наладке металлорежущих станков наладчик может поль-
зоваться переносной лампой, подключенной к пульту управления или шкафу
с электрооборудованием.
Серьезное внодание должно уделяться полной элекгробеэопасности
металлорежущих станке». Каждый станок, его электродвигатели, пусковые
приборы и другие элементы электрооборудования надежно заземляются.
Электропроводка закрывается и прокладывается в металлических шлангах
и трубах. При выходе из строя электрической части станка рабочему кате-
горически запрещается самому исправлять неполадки. Станок необходимо
отключить от электросети и поставить в известность о неисправности мастера
или дежурного электрика.
Для обеспечения нормальных и безопасных условий работы в цехе
наряду с выполнением указанных правил имеет немаловажное значение
создание благоприятного микроклимата, снижение производственного шума,
правильная окраска стен, станков, грузоподъемных маямн, нормальное
освещение.
§ 2. Безопасность труда при работе на токарных м затыловочных стайках
Для безопасной работы и обслуживания токарных и затыловочных стан-
ков каждый наладчик и токарь-затыловщнк должен хорошо знать и пос-
тоянно выполнять правила безопасностии производственной санитарии. Эти
правила безопасности выполняются последовательно в четыре этапа.
1.Перед началом работы необходимо:
привести в порядок свою рабочую одежду, застегнуть все пуговицы,
плотно завязать обшлага рукаве», надеть головной убор, тщательно убрав
под него волосы ; рабочая одежда должна иметь опрятный вид, своевременно
ремонтироваться, стираться, обезжириваться; проверить исправность защит-
ных очков или шнтков (рис. 125);
подготовить рабочее место, освободив его от деталей, инструментов и
приспособлений лишних при данной наладке станка; осмотреть и подгото-
вить к работе приспособления, режущий я мерительный инструмент, под-
184
Рис. 125. Защитные средства для глаэ:
/ - щиток, 2 — очки, 3 — экран
готовить тару для деталей и заготовок; проверить исправность подножной
деревянной решетки; проследить, чтобы пол вблизи станка был чистым;
проверить наличие ограждений ременных и цепных передач, предохрани-
тельных щитков, кожухов, крышек гитар, исправность предохранительных
устройств, крючков для устранения стружки; осмотреть заземляющий
провод (не оборван ли?), светильник местного освещения (не должен ослеп-
лять глаза);
проверить исправность узлов станка, натяжение ремней и цепей, работы
системы смазки и охлаждения, кнопок "Пуск” и ’’Стоп”, органов управле-
ний, тормоза;
проверить работу станка на холостом ходу в течение нескольких минут.
Приступать к работе на станке можно в случае его
полной исправности.
2. Во время наладки станка и перед его пуском в
работу необходимо:
установить приспособления, кожухи коробок передач и гитар, огражде-
ния и прочие защитные приспособления, установить режущие инструменты
(все выполнять при выключенном станке);
пользоваться только исправными приспособлениями и инструментами;
закреплять режущие инструменты и приспособления прочно, гайки затяги-
вать соответствующими ключами;
при наладке подачи охлаждающей жидкости не подводить трубопровод
близко к вращающимся частям станка;
не применять при наладке в качестве подставок под ноги случайные
предметы (ящики и т.п.);
в затыловочных станках перед включением движения каретки прове-
рить, не зажата ли она;
проверять правильность наладки режущих инструментов и приспособле-
ний надо сначала визуальным осмотром, затем при повороте вручную шпин-
деля станка, при работе станка вхолостую и только под конец при обработке
пробных заготовок;
в затыловочных станках один раз в смену доливать масло в масляный
резервуар каретки для смазки пары винт - гайка;
при наладке затыловочных станков на затылование шлифованием прове-
рить наличие ограждения привода шлифовального круга, работу телеприем-
ника и пылесборника;
1К5
chipmaker.ru
Рис. 126. При этих операциях станок Рис. 127. Применение люнетов при
остановить! обработке нежестких валов
после наладки токарных и затыловочных станков снять все вспомога-
тельные рукоятки, вспомогат* льные приспособления и инструмент;
после иаладки пускать станок в работу только после закрепления всех
ограждений и защитных устройств.
3. В г время работы станка необходимо:
прочно закреплять обрабатываемые заготовки в патроне, центрах или на
оправке; при установе и съеме заготовок массой более 20 кг пользоваться
подъемными устройствами, освобождать от подвески заготовку только
после ее установки и надежного закрепления;
не оставлять ключ в патроне после закрепления (или открепления)
заготовки, не наращивать рукоятку ключа, не притормаживать руками
выключенный, но еще вращающийся шпиндель;
удалять стружку специальными крючками или щеткой; не производить
смазку, обтирку и чистку станка при обработке детали (рис. 126);
при всякой, даже непродолжительной, остановке отключать станок (при
смене режущего инструмента, измерении детали и т.д.);
во время работы закрывать зону резания защитным щитком; на станке,
не оснащенном защитными устройствами, работать в защитных очках или
использовать индивидуальный защитный щиток; патрон закрывать предох-
ранительным кожухом;
при скоростном точении применять резцы со стружколомами или струж-
коломающими канавками;
при зачистке деталей нельзя держать абразивную шкурку в руках;
отрезать прутковый материал при малом вылете из шпинделя; выступаю-
щий конец прутка из нерабочей стороны шпинделя ограждать трубчатым
кожухом; нежесткие валы обрабатывать в люнетах (рис. 127); в кулач-
ковом патроне без поддержки центром задней бабки закреплять только
короткие заготовки;
работать на режимах резания, указанных в операционных картах; перед
тем как остановить станок, выключить автоматическую подачу и отвести
инструмент от заготовки;
не работать на станке в перчатках или рукавицах, на забинтованные
пальцы надевать резиновые напальчники; вытирать руки чистой ветошью
(обтирочным материалом, который использовался для вытирания станка,
можно поранить руки мелкой стружкой);
186
при работе с невращающимся задним центром своевременно смазывать
центровые отверстия заготовок, периодически проверять, надежно ли под-
жата заготовка; при частоте вращения шпинделя 150 об/мин и выше не
допускать применения жесткого центра, при обработке заготовок массой
выше 30 кг применять самосмазывающийся центр;
не допускать чрезмерного зажима кулачкового люнета на заготовке,
своевременно заменять кулачки, периодически смазывать;
патрон с резьбовым креплением к шпинделю застопорить, предохраняя
его от самоотвинчивания;
работать исправным инструментом, при установке инструмента про-
верять, нет ли забоин на конусных хвостовиках, сколов или выкрашиваний
на режущих кромках, трещин в твердосплавных пластинах; проверить
надежность механического крепления пластины; при установке резца при-
менять минимальное число прокладок; при затачивании не подводить инст-
румент к торцу шлифовального круга, не допускать большого зазора между
подручником и кругом, не прижимать инструмент с большим усилием к
кругу, пользоваться защитным щитком или очками;
отключать станок при перерыве в подаче электроэнергии, при обнаруже-
нии утечки масла;
о любых неисправностях сообщать мастеру, дежурному слесарю, электро-
монтеру, до устранения неисправностей к работе не приступать;
не снимать и не открывать ограждения, защитные кожухи с электро-
оборудования, не открывать двери электрошкафов, не прикасаться к зажи-
мам;
поддерживать чистоту рабочего места, не загромождать его деталями,
заготовками; не класть на станок заготовки, инструменты, обтирочные
материалы и изготовленные детали, не облокачиваться на станок, следить,
чтобы СОЖ не попадала на подножную деревянную решетку и пол в зоне
работы токаря; порядок на рабочем месте — залог безопасности работы.
4. По окончании работы необходимо:
выключить станок и отключить его от электросети, привести в порядок
рабочее место, убрать стружку, протереть станок, смазать его направляющие;
аккуратно сложить на рабочем месте заготовки и детали, убрать режу-
щий и мерительный инструмент.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Каковы правила поведения на территории предприятия и цехов?
2. Какие правила безопасности труда должны соблюдаться при затачивании режу-
щего инструмента?
3. В кат их случаях необходимо выключать станок?
4. Перечислить основные правила безопасности труда, которые необходимо соб-
людать при подготовке станка к работе?
5. Какие основные правила должны выполняться при наладке токарных и затыло-
вочных станков и работе на них?
6. Какие операции запрещается выполнять наладчику и токарю-затыловщику во
время работы станка?
Chipmaker.ru
chipmaker.ru
ПРИЛОЖЕНИ
Таблица сменных шестерен пггары винторезной цепи при затыловании
метрических резьб для токарно-затыловочного станка КТ-151
Формула настройки Сменные шестерни
'у~~Ьт ‘у ~ “ЯГ *У _ t “”152 d е / К
Шаг затылуемой резьбы t, мм
0,5 2 8 21 120 30 126
0,75 3 12 21 112 42 126
1 4 16 28 112 40 120
— 4,5 18 28 112 45 120
1.25 5 20 35 112 40 120
1.5 6 24 39 104 40 120
— — 25 25 96 60 120
— 6,5 26 26 96 60 120
1,75 7 28 42 96 40 120
— 7,5 30 30 96 60 120
2 8 32 36 104 52 112
— — 35 35 96 57 114
2.25 9 36 36 96 57 114
2.5 10 40 40 96 57 114
2.75 11 44 36 96 66 108
— — 45 45 96 54 108
3 12 48 48 96 54 108
— 12,5 50 50 96 54 108
3,25 13 52 52 96 54 108
— — 55 55 96 52 104
3.5 14 56 45 90 63 108
3.75 15 60 45 90 65 104
4 16 64 36 78 108
— — 65 52 96 65 104
— — 70 46 92 70 96
4.5 18 72 36 84 96
— — 75 45 90 75 96
5 20 80 40 84 96
5,5 22 88 55 63 120
— — 90 45 80 96
6 24 96 48 78 96
— 25 100 50 78 96
6,5 26 104 52 78 96
7 28 112 63 66 108
7,5 30 120 60 72 96
8 32 128 64 72 96
— — 130 65 72 96
— 35 140 70 72 96
9 36 144 72 66 96
10 40 160 75 70 90
11 44 176 66 84 72
— 45 180 75 74 80
12 48 192 72 64 80 Ю
12.5 50 200 75 78 72
13 52 208 65 90 60
188
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Власов А. Ф. Безопасность при работе на металлорежущих станках. М.» 1977.
Власов С Н., Черпаков Б. И. СправоЗДик молодого наладчика автомати-
ческих линий и специальных станков. М., 1981.
Денежный П.М., Стискин Г. М., Тхор И.Е. Токарное дело. М., 1976.
Лурье Г. Б., Комиссаржевская В. Н. Наладка шлифовальных станков.
М., 1983.
Лурье Г. Б., Комиссаржевская В. Н. Устройство шлифовальных
станков. М., 1983.
Петрик М. И, Шишков В. А. Таблицы для подбора зубчатых колес. М.,
1973.
Вереина Л. И., Усов Б. А. Конструкции и наладка токарно-затыловочных
станков. Мп 1980.
Chlpmaker.ru
chipmaker.ru
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение............................................................. 3
Глава L Основы теории резания металлов................................5
§ 1. Процесс образования стружки.............................. $
§ 2. Геометрия токарного резца.................................6
§ 3. Стружколомы и стружкозавиватели .........................до
§ 4. Материалы для изготовления резцов.......................
§ 5. Конструкции резцов.......................................до
6 6. Выбор смазочно-охлаждающих жидкостей.....................22
§ 7. Износ режущего инструмента....i........................ 27
§ 8. Скорость резания.........................................28
§ 9. Сила резания.............................................29
§ 10. Расчет мощности токарно-затыловочного станка.............30
§ 11. Организация рабочего места токаря-затыловщика............33
Глава 11. Конструкции и характеристики работы токарных и затыловоч-
ных станков ...........................................................
31
§ 1. Условные обозначения в кинематических схемах.............33
§ 2. Классификация токарных станков............................37
§ 3. Основные узлы токарного станка............................38
§ 4. Современные токарные станки с ЧПУ.........................39
§ 5. Способы затылования зубьев режущих инструментов и принципы
работы затыловочных станков.................................. 45
§ 6. Классификация затыловочных станков........................$1
§ 7. Проверка точности токарно-затыловочных станков и диагности-
рование их технического состояния..............................55
§ 8. Полуавтоматический затыловочный станок 1811......... . . . 57
§ 9. Затыловочный станок 1Б811.................................65
§ 10. Затыловочный станок 1Е811............................... 69
§ 11. Затыловочный станок 1Е812.................................77
§ 12. Затыловочный станок 1813..................................79
§ 13. Специальный затыловочный станок КТ150.....................83
§ 14. Затыловочный станок КТ151.................................83
§15. Затыловочный полуавтомат 1810.............................97
§ 16. Затыловочные станки фирмы ”Рейнекер” (ФРГ)................ДОС
§ 17. Затыловочные станки фирмы ’’Кёпфер” (ФРГ).................ДО1
§ 18. Затыловочные станки фирмы ’’Мичиган Туп” (США) ...........104
§ 19. Токарно-затыловочный станок модели ОН-160(ГДР) ........... 105
§ 20. Токарно-затыловочные станки фирмы ’’Смарт вид Браун” (Англия). . доб
§21. Специальные затыловочные станки..........................107
§ 22. Станок 4А для затылования метчиков.........-..............114
§ 23. Автомат для затылования метчиков 3686 ...................1до
§ 24. Специальный шлифовально-эатыловочиыйполуавтомат СИ-018....119
§ 25. Станок для затылования круглых плашек модели 7БМ.........123
§ 26. Автомат для затылования сверл 365Б1.................... . .126
§ 27. Специальный станок МВ107 для затылования резьб шлифованием . . .130
Глава IIL Наладка затыловочных станков........................................136
§ 1. Общие положения наладки затыловочных станков.......................136
§ 2. Наладка токарно-затыловочного станка при затыловании дисковых
фрез.............................................................137
§ 3. Наладка специальных станков при затыловании спиральных сверл. . .140
§ 4. Особенности наладки при затыловании центровочных сверл............142
§ 5. Наладка токарно-затыловочного станка при затыловании резьбовых
фрез......................................................... 144
§ 6. Ня падка специальных станков при затыловании метчиков.............149
§ 7. Наладка специальных станков при затыловании круглых плашек. . . . 150
190
§ 8. Наладка токарно-затыловочных станков при затыловании однозаход-
ных червячно-модульных фрез..................................152
§ 9. Особенности наладки токарно-затыловочных станков при затылова-
нии многозаходных червячных фрез................................ . 160
§ 10. Пример настройки кинематических цепей при затыловании червячно-
модульной фрезы...................................................164
§ 11. Паспорт токарно-затыловочного станка и его назначение......165
Глава IV. Сведения по механизации и автоматизации производственных
процессов..............................................................166
§ 1. Основные понятия и определения.......................166
§ 2. Технологический процесс обработки типовых деталей....167
§ 3. Изготовление деталей в условиях массового, серийного и единичного
производства......................................................174
§ 4. Развитие автоматизации производственных процессов......176
§ 5. Технические средства автоматизации...................177
§ 6. Механизация и автоматизация транспортировки заготовок и деталей . 181
Глава V. Безопасность труда на предприятии............................। gj
§ 1. Безопасность труда на территории предприятия и цехов.......183
§ 2. Безопасность труда при работе на токарных и затыловочных станках . 184
Приложение........................................................... 188
Список рекомендуемой литературы.......................................189
Chipmaker.ru
chipmaker.ru
Chipmaker.ru
Людмила Ивановна Вереина
Борис Андрианович Усов
КОНСТРУКЦИИ И НАЛАДКА
ТОКАРНО-ЗАТЫЛОВОЧНЫХ СТАНКОВ
Заведующий редакцией Г.П. Стадниченко
Редактор Н.А. Цветкова, Младший редактор О-В. Каткова
Художник В.М. Боровков
Художественный редактор 8.П. Спнрова
Технический редактор Л.М. Матюшина
Корректор Р.К. Косинова
Оператор О.М. Кузьмина
И Б №4968
изд, Г М-234. Сдано в набор 11.12.84. Подл, в печать 11.05.85- Т-11613.
Формат 60x90 /^g. Бум. кн. журн. № 2. Гарнитура Пресс-Роман. Печать офсдтная.
Объем 12 усл. печ, л. 12,25 усл. кр.-отт. 13,60 уч.-изд. л
Тираж Ю000 экз. Зак. № 850 Цена 30 коп.
Издательство "Высшая школа", 101430, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., д. 29/14.
Набрано на наборноюишущих машинах издательства.
Отпечатано в Московской типографии № 32 "Союзполиграфпрома" при Государ-
ственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
103051, Москва, Цветной бульвар, 26.