Нарезание резьбы на токарно-винторезном станке 16К20

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Запорожский национальный технический университет

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

по дисциплине: “Оборудование и транспорт механосборочных цехов”

Выполнил: Иванов И.И.

Проверил: Петров П.П.

2012

1. Изучить и описать кинематическую схему токарно-винторезного станка модели 16К20, составить в общем виде уравнение кинематического баланса цепи подач для нарезание резьбы и пояснить назначение всех узлов, передаточное отношение которых входят в уравнение.

2. Составить развернутое уравнение кинематической цепи подач при нарезании метрической резьбы.

1. Станок 16К20 предназначен для выполнения различных токарных работ, а также для нарезания резьб: метрических, дюймовых, модульных, питчевых и специальных.

Кинематика станка.

Вращение шпинделю VI передается от электродвигателя M1 (мощностью N = 10 кВт и частотой вращения выходного вала n=1460 мин^-1) через клино-ременную передачу со шкивами D = 140 и 268 мм и коробку скоростей. На валу I установлена двусторонняя фрикционная муфта М1, при включении которой влево происходит прямое вращение шпинделя, при включении вправо -- обратное. Специальный блокировочный механизм исключает возможность включения или выключения муфты.

При перемещении муфты М1 влево блок зубчатых колес z = в 56-51 жестко соединяется с валом I, и тогда движение с вала I на вал II передается через зубчатые пары z = 56 - 34 или z =51 - - 39. Следовательно, вал II получает две различные частоты вращения, а вал III - шесть частот вращения за счет трех положений блока Б2 (работают передачи z = 21 - 55 или z=29-47 или z=38-38). С вала III на шпиндель VI движение передается либо непосредственно через зубчатые пары z=60-48 или z=30-60, когда двойной блок Б4 занимает левое положение, либо через перебор, когда блок Б4 находится в положении, указанном на рис.1. В последнем случае движение с вала III на вал IV передается через двойной блок Б3 (включены колеса z=45-45 или z=15-60), с вала IV на вал V через колеса z = 18-72, с вала V на шпиндель VI через передачу z = 30-60.

Таким образом, при работе с перебором шпиндель VI получает 12 низших ступеней частот вращения, а без перебора еще 12. Но так как частоты вращения 500, 630 мин-1 повторяются дважды, то практически на шпинделе имеется 22 значения частоты вращения, которые переключаются двумя рукоятками.

Рисунок 1 Кинематическая схема станка 16К20

Обратное (левое) вращение шпинделя осуществляется при включении муфты М1 вправо. В этом случае движение передается с вала I на вал II через зубчатые пары z=50-24 и z=36-38 и далее, как при правом вращении. Пределы обратных частот вращения 19-1900 мин-1.

Привод подач состоит из звена увеличения шага (блока Б5), механизма реверса, расположенного между валами VII и VIII, гитары сменных колес a-b, c-d, коробки подач и механизма подач фартука. Движение подач заимствуется либо от шпинделя VI при работающей паре z = 60-60 в положении блока Б5 - звена увеличения шага, как показано на рис.31; либо от вала III при включенной передаче z = 45 - 45, когда блок Б5 смещен влево. В этом случае подача и шаг резьбы увеличиваются в зависимости от положения блоков Б3 и Б4 в 2; 8 и 32 раза.

i₁ = = 2; i₂ = = 8; i₃ = = 32

Механизм реверса обеспечивает правое вращение ходового винта XVII через пару z =30 - 45, левое - через передачи z = 30 - 25 - 45.

В гитаре сменных колес a-b, c-d для нарезания метрических и дюймовых резьб и получения механической подачи устанавливают колеса z = 40 - 73, z =73 - 64.

Вал IX коробки подач получает вращение от сменного колеса d. Отсюда движение может передаваться следующим путем, включены зубчатые муфты М3 и М4 и отключена муфта М2. Вращение передается с вала IX на вал X через колеса z=28-28, с вала X на вал XI через блок Б6 и Б7 (работают зубчатые колеса z=28-28, или z=28-35, или z=30-25, или z=42-30) и далее на вал XII множительного механизма. Этот путь используют для нарезания метрических и модульных резьб, а также для получения продольной и поперечной подач.

Множительный механизм, состоящий из двух подвижных блоков зубчатых колес Б8 и Б9, обеспечивает получение четырех различных передаточных отношений 1/8, 1/4, 1/2 и 1. С вала XIV при включенной зубчатой муфте М5 вращение передается ходовому винту XVII с шагом Рх.в=12 мм. Ходовой вал XVIII получает вращение при выключенной муфте М5 через колеса z = 23-40, z=24-39, муфту обгона М0 и передачу z = 28 - 35. Муфта обгона отключает механизм подач при быстром вращении ходового вала от механизма быстрых вспомогательных ходов.

2. Кинематическая цепь подачи, связывающая шпиндель с ходовым валом, должна обеспечивать за один оборот шпинделя перемещение суппорта на величину подачи S, следовательно, уравнение кинематического баланса для этой цепи имеет вид

1 об.шпинделя i_пост. i_рев. i_гит. i_к.п.. i_ф. р. m. z_p = S мм/об,

где i_пост, i_рев, i_гит, i_к.п., i_ф -- передаточное отношение соответственно постоянной передачи, реверсивного механизма, гитары сменных колес, коробки подач и механизма фартука; z_p -- число зубьев реечного колеса; m -- модуль реечного колеса.

Разберем наладку станка для получения подачи метрической резьбы.

Цепь продольных подач настраивают исходя из условия, что за один оборот шпинделя суппорт должен переместиться на величину продольной подачи (Sпрод, мм/об). Тогда уравнение кинематического баланса для цепи минимальной продольной подачи:

S_прод.min =1об/шп Ч р 10^.3 = 0,05_мм/об

где р*3*10 - длина делительной окружности реечного колеса. Соответственно кинематическая цепь поперечной подачи согласовывает вращение шпинделя и поперечного ходового винта; величина поперечной подачи при одной и той же наладке станка составляет 1/2 продольной. Для примера запишем цепь максимальной поперечной подачи при условии, что звено увеличения шага Б5 выключено:

S_поп.max =1об/шп Ч 5 = 0,35_мм/об

При нарезании резьб уравнения кинематических цепей составляют исходя из условия, что за один оборот шпинделя инструмент должен переместиться в направлении подачи на величину шага Рр нарезаемой резьбы.

Уравнение кинематического баланса для нарезания метрической резьбы с минимальным шагом

P_p.min = 1об/шп 12 = 0,5

Резьбы повышенной точности нарезают при непосредственном соединении ходового винта со шпинделем через механизм реверса и сменные колеса (включены муфты М2, М5). Для исключения холостого вращения механизма отключенной коробки подач одновременно включают муфты М3 и М4, а блок z = 28 - 48 на валу XIV занимает нейтральное положение. Тогда

токарный винторезный станок резьба

P_p = 1об/шп 12мм, отсюда =

Таким же образом нарезают резьбы с нестандартным шагом или не предусмотренные механизмом подач станка. При подборе сменных колес шаг нарезаемой резьбы Р_p и шаг ходового винта P_х.в. следует выразить в одной системе единиц.

Быстрое перемещение суппорта осуществляется от электродвигателя М2 (N=0,75 кВт, n=1450 мин-1) через клиноременную передачу со шкивами D=85 мм и D=127 мм.

Размещено на Allbest.ru