Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«Московский государственный технический университет

имени Н.Э. Баумана

(национальный исследовательский университет)»

(КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана)

ФАКУЛЬТЕТ

Машиностроительных технологий (МТК)

КАФЕДРА

Технологии машиностроения (М1-КФ)

РЕФЕРАТ

ДИСЦИПЛИНА: «Технологическое оборудование машиностроительных производств»

ТЕМА: «Назначение, устройство и принцип работы технологического оборудования модели 16К20»

Выполнил: студент гр. МК1-31Б

Косолапов А.Е.

Проверил:

Бысов С.А.

Калуга, 2021 г.



Содержание

• Введение
• 1. Назначение и классификация токарно-винторезных станков
• 1.1 Назначение токарно-винторезных станков
• 1.2 Классификация токарно-винторезных станков
• 2. Общая характеристика токарно-винторезных станков
• 3. Назначение устройства, принцип работы токарно-винторезного станка 16К20
• 4. Общий вид токарно-револьверного станка 16К20
• 5. Технические данные станка модели 16К20
• Заключение
• Список литературы



Введение

Токарно-винторезные станки предназначены для обработки, включая нарезание резьбы, единичных деталей и малых групп деталей. Однако бывают станки без ходового винта. На таких станках можно выполнять все виды токарных работ, кроме нарезания резьбы резцом. Техническими параметрами, по которым классифицируют токарно-винторезные станки, являются наибольший диаметр D обрабатываемой заготовки (детали) или высота Центров над станиной (равная 0,5 D), наибольшая длина L обрабатываемой заготовки (детали) и масса станка. Ряд наибольших диаметров обработки для токарно-винторезных станков имеет вид: D = 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 и далее до 4000 мм. Наибольшая длина L обрабатываемой детали определяется расстоянием между центрами станка. Выпускаемые станки при одном и том же значении D могут иметь различные значения L. По массе токарные станки делятся на легкие - до 500 кг (D = 100 - 200 мм), средние - до 4 т (D = 250 - 500 мм), крупные - до 15 т (D = 630 - 1250 мм) и тяжелые - до 400 т (D = 1600 - 4000 мм). Легкие токарные станки применяются в инструментальном производстве, приборостроении, часовой промышленности, в экспериментальных и опытных цехах предприятий. Эти станки выпускаются как с механической подачей, так и без нее. На средних станках производится 70 - 80% общего объема токарных работ. Эти станки предназначены для чистовой и получистовой обработки, а также для нарезания резьб разных типов и характеризуются высокой жесткостью, достаточной мощностью и широким диапазоном частот вращения шпинделя и подач инструмента, что позволяет обрабатывать детали на экономичных режимах с применением современных прогрессивных инструментов из твердых сплавов и сверхтвердых материалов. Средние станки оснащаются различными приспособлениями, расширяющими их технологические возможности, облегчающими труд рабочего и позволяющими повысить качество обработки, и имеют достаточно высокий уровень автоматизации. Крупные и тяжелые токарные станки применяются в основном в тяжелом и энергетическом машиностроении, а также в других отраслях для обработки валков прокатных станов, железнодорожных колесных пар, роторов турбин и др. Все сборочные единицы (узлы) и механизмы токарно-винторезных станков имеют одинаковое название, назначение и расположение.

Металлорежущие станки отечественного производства имеют цифровое обозначение моделей.

Первая цифра в обозначении модели показывает, к какой технологической группе относится станок: 1-токарные станки, 2-сверлильные и расточные станки; 3-шлифовальные станки и т.д.

Вторая цифра указывает на типы станков в группе: 1-одношпиндельные и 2-многошпиндельные автоматы; 3-токарно-револьверные станки; 5-токарно-карусельные и т.д.

Две последние цифры определяют технические параметры станка: высоту центров над станиной для токарного станка, наибольший диаметр обрабатываемого прутка для токарно-револьверного станка и т.д. Наличие буквы между цифрами указывает на произведенную модернизацию станка.

Точность станка, класс, определяют буквами: Н, П, В, А, С в конце цифрового обозначения модели.

По буквам в обозначении станков различают станки нормальной точности -- класс Н (в большинстве случаев не указывается); повышенной точности -- класс П; высокой точности (прецизионные) -- класс В; особо высокой точности -- класс А и особо точные (мастер-станки) -- класс С.

Например, в обозначении токарно-винторезного станка модели 16К20П цифра 1 обозначает группу токарных станков, цифра 6-тип станка (токарновинторезный), цифра 20 -- высоту центров в см, буква К-модернизацию станку, буква П-станок повышенной точности.



1. Назначение и классификация токарно-винторезных станков

Токарно-винторезный станок - это режущее оборудование для обработки заготовок точением. Обработка производится путем одновременного вращения заготовки и рабочего движения резца - по направлению к оси детали вдоль неё.

Данный тип станков является универсальным металлорежущим оборудованием и повсеместно применяется для изготовления или восстановления деталей из стали и других материалов. В зависимости от параметров, токарно-винторезные станки могут использоваться и в домашних мастерских, и на крупных промышленных предприятиях для серийного производства деталей.

1.1 Назначение токарно-винторезных станков

Токарно-винторезный станок предназначен для выполнения ряда операций:

· Обточка и расточка цилиндрических и конических поверхностей.

· Расточка фасонных поверхностей.

· Сверление и развертка отверстий.

· Зенкерование отверстий.

· Подрезка и обработка торцов.

· Отрезание заготовки.

· Нарезание резьбы.

1.2 Классификация токарно-винторезных станков

Техническими параметрами, по которым классифицируют токарновинторезные станки являются наибольший диаметр D обрабатываемой детали или высота центров над станиной (равная 0,5D), наибольшая длина L обрабатываемой детали и масса станка.

По наибольшему диаметру обрабатываемой детали станки изготовляются по ряду: D=100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 и далее до 4000 мм.

Наибольшая длина L обрабатываемой детали определяется расстоянием между центрами станка. При одном и том же D изготавливают станки для обработки коротких и длинных деталей.

По массе токарные-винторезные станки делят на: легкие -- до 0,5 т (D=100ч200 мм), средние -- до 4 т (D=250ч500 мм), крупные -- до 15 т (D=630ч1250 мм), тяжелые -- 40 т и выше (D=1600ч4000 мм).

По назначению токарные-винторезные станки делят на:

Легкие токарные станки применяют в инструментальном производстве, в приборостроении, в часовой промышленности, в экспериментальных и опытных цехах. Эти станки выпускаются с механической подачей и без нее.

Средние токарные станки выполняют 70-80 % общего объема токарных работ. Станки этой группы предназначены для выполнения чистовой и получистовой обработки, нарезания резьбы.

Станки имеют высокую жесткость, достаточную мощность и широкий диапазон частот вращения шпинделя и подач инструмента, что позволяет обрабатывать детали с применением современных прогрессивных инструментов из твердых и сверхтвердых материалов. Предусмотрено также оснащение станков различными приспособлениями для расширения их технологических возможностей, облегчающих труд рабочего и повышающих качество обработки. Станки имеют достаточно высокий уровень автоматизации.

Крупные и тяжелые токарные станки предназначены в основном для тяжелого и энергетического машиностроения и других отраслей. Станки этого типа менее универсальны, чем станки среднего типа, и приспособлены в основном для обработки определенных типов деталей (валков прокатных станов, железнодорожных колесных пар, роторов турбин и др.).

2 

2. Общая характеристика токарно-винторезных станков

Область использования токарно-винторезного станка зависит от его параметров - массы, максимального диаметра и длины заготовки. Так, легкие станки применяются на часовых заводах, на опытно-экспериментальных участках, в бытовых мастерских, при производстве приборов и на других объектах.

Станки крупной и тяжелой группы применяются в энергетике и машиностроении. Они используются для изготовления и ремонта деталей крупных механизмов - турбин, колесных пар и других узлов железнодорожного транспорта, тяжелого прокатного оборудования и т. д.

Наибольшее применение получили станки средней группы. Они используются для производства крепежа и других деталей для машиностроения, строительства, приборостроения и других сфер деятельности, их возможности позволяют производить широкий спектр получистовых и чистовых операций, в том числе и нарезку резьб.

Основными преимуществами токарно-винторезного станка являются:

1. Широкий диапазон подачи резца.

2. Большой выбор частот вращения шпинделя.

3. Высокая мощность двигателя.

4. Жесткость конструкции.

5. Универсальность обработки, доступность широкого спектра металлорежущих операций.

6. Возможность расширения функциональных возможностей при установке дополнительных механизмов и приспособлений, в том числе автоматизация с помощью системы ЧПУ.

Оснащение системой числового-програмного управления позволяет эффективно использовать станок для выпуска серийной продукции, производить быструю переналадку при переходе на другую номенклатуру деталей.

3. Назначение устройства, принцип работы токарно-винторезного станка 16К20

Токарно-винторезный станок 16К20 предназначен для выполнения широкого спектра токарных работ с деталями наиболее типичных размеров: обтачивания, расточки цилиндрических и конических поверхностей, сверления, зенкерования и т.п. Так же может использоваться для нарезания следующего вида резьб: метрической, дюймовой, модульной, питчевой. Деталь для обработки устанавливается в патроне или специальных центрах. При этом применяются разные свёрла, зенкеры, резцы, плашки, метчики и развёртки. токарный винторезный станок резьба

Массово станок 16К20 производился на Московском станкостроительном заводе «Красный пролетарий» им.А.И.Ефремова с 1971 по 1988 год. Изначально он пришёл на смену уже устаревшему тогда агрегату 1К62. Первая экспериментальная партия была выпущена в 1971 году. В 1972 году токарно-винторезный станок был удостоен золотой медали на промышленной ярмарке в Лейпциге. А к концу 1973 года агрегат вышел в массовое производство.

За эти годы токарный станок 16К20 стал самым распространённым токарно-винторезным станком сначала в СССР, а позже на территории СНГ и сопредельных государств. Позже его заменили на новый универсальный агрегат МК056, который по праву стал его приемником.

3.1 Особенности станка 16К20 и принцип работы

1. Жесткая станина, выполненная в коробчатой форме, стоит на основании монолитного типа, она снабжена шлифованными калеными направляющими;

2. Детали, подвергаемые токарной обработке, крепятся в патроне либо в центрах;

3. Стабильность фиксации резца в агрегате обеспечивается особой конструкцией его держателя;

4. Шпиндель установлен на подшипниках качения прецизионной группы;

5. Безопасность использования оборудования гарантируется комплексом блокировочных и ограждающих механизмов;

6. Простота установления показателя передвижения поперечных и резцовых салазок при эксплуатации обеспечена линейками (масштабными), которые оснащаются визирами;

7. На фартуке установки имеется качественное устройство отключения подачи суппорта.

Рисунок 1 - Общий вид станка

В конструкции токарного станка 16К20 шпиндель устанавливается на специальные прецизионные подшипники качения, которые требуют регулировки в процессе эксплуатации. Благодаря такой конструкции обеспечивается требуемая жесткость, а также высокая точность обработки заготовок. По ГОСТ 8-82 токарный станок 16к20 имеет класс точности Н, которая будет обеспечиваться даже в режиме ударных нагрузок.

Передний конец шпинделя выполнен по ГОСТ 12593 (DIN 55027, ИСО 702-3-75) с центрирующим коротким конусом 1:4 (7°7'30").

Включение, отключение, реверс и торможение шпинделя при работе станка выполняются без остановки электродвигателя за счёт фрикционной муфты, которая управляется двумя сблокированными рукоятками, имеющими три положения:

1. Нейтральное положение -- торможение шпинделя ленточным тормозом, отключение от входного вала;

2. Правое положение -- реверс шпинделя, работа в обратном направлении;

3. Левое положение -- шпиндель работает в прямом направлении;

При этом двигатель вращается в одном направлении не останавливаясь.

С помощью правой рукоятки на шпиндельной бабке станка механизм коробки скоростей позволяет получить 4 ряда чисел оборотов шпинделя: 1:32, 1:8, 1:2, 1,25:1. А в каждом диапазоне левой рукояткой можно выбрать одну из шести скоростей, благодаря чему шпиндель получает 4 х 6 = 24 скорости, две из которых -- 500 и 630 об/мин. -- повторяются.

Выходной вал коробки скоростей токарного станка соединен с коробкой подач с помощью сменных зубчатых колес, что позволяет перемещать суппорт в широком диапазоне подач от ходового вала при точении и от ходового винта при нарезании резьбы. А для того, чтобы без проблем нарезать точную резьбу конструкция имеет непосредственное соединение ходового винта с входным валом коробки подач.

Суппорт станка 16К20 имеет масштабные линейки с визирами, помогающими определить величину перемещения резцовых и поперечных салазок при работе. При этом удачная конструкция резцедержателя улучшает стабильность фиксации.

Фартук 16К20 имеет специальный механизм выключения подачи суппорта -- падающий червяк. Он обеспечивает высокую точность останова на жестком упоре. А специальные ограждающие и блокирующие устройства обеспечивают безопасность работы на станке.

3.2 Применение на производстве

На сегодняшний день токарно-винторезный станок 16К20 по своим характеристикам относится среднему классу. Диаметр заготовки над станиной -- Ш 400 мм, РМЦ -- 710, 1000, 1400, 2000 мм. Для обработки прутка в шпинделе предусмотрено сквозное отверстие Ш 52 мм (максимальный диаметр прутка Ш 50 мм).

Применяется модель, как правило, в ремонтных и инструментальных производственных цехах, либо на единичном и мелкосерийном производстве, обычно при выполнении чистовых и полу-чистовых работ.

3.3 Виды выполняемых станком 16К20 работ и операций:

1. обтачивание

2. растачивание

3. сверление

4. зенкерование

5. развертывание

6. подрезка торцов

7. нарезание резьб



4. Общий вид токарно-револьверного станка 16К20

Рисунок 2 - Общий вид и размещение органов управления токарно-винторезного станка мод. 16К20

Где 1 - станина Рукоятки управления: 2 - сблокированная управление, 3,5,6 - установки подачи или шага нарезаемой резьбы, 7, 12 - управления частотой вращения шпинделя, 10 - установки нормального и увеличенного шага резьбы и для нарезания многозаходных резьб, 11 - изменения направления нареза-ния резьбы (лево- или правозаходной), 17 - перемещения верхних салазок, 18 - фиксации пиноли, 20 - фиксации задней бабки, 21 - штурвал перемещения пиноли, 23 - включения ускоренных перемещений суппорта, 24 - включения и выключения гайки ходового винта, 25 - управления изменением направления вращения шпинделя и его остановкой, 26 - включения и выключения подачи, 28 - поперечного перемещения салазок, 29 - включения продольной автоматической подачи, 27 - кнопка включения и выключения главного электродвигателя, 31 - продольного перемещения салазок; Узлы станка: 1 - станина, 4 - коробка подач, 8 - кожух ременной передачи главного привода, 9 - передняя бабка с главным приводом, 13 - электрошкаф, 14 - экран, 15 - защитный щиток, 16 - верхние салазки, 19 - задняя бабка, 22 - суппорт продольного перемещения, 30 - фартук, 32 - ходовой винт, 33 - направляющие станины.

5. 

6. Технические данные станка модели 16К20

Обрабатываемая деталь:

· окружность детали над направляющими -- 400 мм;

· окружность детали над суппортом -- 220 мм;

· наибольшая длина заготовки, зажатой в центрах -- 1500 мм;

· максимальный вес заготовки, зажимаемой в патроне -- 300 кг;

· максимальный вес заготовки, закрепляемой в центрах -- 1300 кг.

Шпиндель:

· точностной класс -- Н согласно ГОСТ 8-82;

· посадочный место на шпинделе -- 6К согласно ГОСТ 12593-72;

· посадочный конус на шпинделе -- Морзе 6, М80;

· отверстие в валу шпинделя -- 55 мм;

· крутящий момент -- 2 тыс. Нм.

Обороты шпинделя:

· количество ступеней -- 12;

· частоты прямого вращения -- max 12,5 min 2000 об/мин;

· частоты обратного вращения -- max 19 min 2420 об/мин.

Подачи:

· вдоль станины -- 42;

· поперек станины -- 42;

· продольные рабочие -- 0,7?4,16 мм/об;

· поперечные рабочие -- 0,035?2,08 мм/об.

Резьбы:

· число метрических -- 45;

· число дюймовых -- 28;

· число модульных -- 38;

· число питчевых -- 37;

· нарезаемые архимедовой спиралью -- 5.

Смещения узлов:

· максимальное продольное перемещение пиноли -- 200 мм;

· поперечное смещение передней бабки -- ± 15 мм.

Инструмент:

· максимальный размер резца -- 25 мм.

Электрооборудование, мощность двигателей:

· главный привод -- 10 тыс. Вт;

· привод подач -- 705 Вт;

· насос СОЖ -- 120 Вт.

Габариты:

1. размеры станка (ДхШхВ) -- 3200Ч1166Ч1324 мм;

2. общий вес -- 3035 кг.



Заключение

Токарно-винторезные станки облегчают обработку деталей, обладающих разными габаритами и формами. Дополнительное оборудование расширяет список операций, выполняемых инструментами. Современные электрические двигатели и моторы делают работу быстрой и безопасной, бесшумной даже при большом количестве станков, установленных на территории предприятия или цеха.

Основные преимущества универсального токарного станка 16К20 -- это надежность, выносливость, отличная производительность, точность обработки, простота обслуживания. Точность обработки будет обеспечена даже в режиме ударных нагрузок.



Список литературы

1. Авраамова, Т.М. Металлорежущие станки. В 2 т. Т.1: учебник для вузов / Т.М. Авраамова, В.В. Бушуев, А.В. Ер?мин, А.А. Какойло и др.; под ред. В.В. Бушуева. - М.: Машиностроение, 2011. - 608 с.

2. Авраамова, Т.М. Металлорежущие станки. В 2 т. Т.2: учебник для вузов / Т.М. Авраамова, В.В. Бушуев, А.В. Ер?мин, А.А. Какойло и др.; под ред. В.В. Бушуева. - М.: Машиностроение, 2011. - 608 с.

3. Сибикин, М.Ю Современное металлообрабатывающее оборудование [Электронный ресурс]: справочник / М.Ю. Сибикин, В.В. Непомилуев, А.Н. Семенов, М.В. Тимофеев. - М.: Машиностроение, 2013. - 308 с. - URL: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=37007.

4. ГОСТ 7.1-2003. Библиографическая запись. Общие требования и правила составления. М. : Изд-во стандартов, 2004. 47 с.

5. Рыжков И. Б. Основы научных исследований и изобретательства. [Электронный ресурс]: учеб. пособие. СПб.: Лань, 2013. 224 с. URL: http://e.lanbook.com/book/30202. (дата обращения: 25.09.2017)

6. Мокий, М.С., Никифоров А. Л., Мокий В. С. Методология научных исследований: учебник М.: Юрайт, 2015. 255 с.

Размещено на Allbest.ru

...