Практическое занятие №6
Наладка и настройка токарного станка для нарезания резьбы резцом в две пары сменных зубчатых колес
Цель: научиться подбирать на гитару токарного станка сменные зубчатые колеса в две пары сменных зубчатых колес.
Основные теоретические сведения:
Правила настройки станка
Настройка токарного станка для нарезания резьбы заключается в том, чтобы обеспечить перемещение резца на величину шага (хода) резьбы за один оборот детали.
Настройка станков производится путем соответствующей установки рычагов на коробке подач, а при нарезании резьбы заданного шага, отсутствующего в коробке подач, путем подбора сменных шестерен на гитаре станка.
Схема передачи движения от шпинделя станка к ходовому винту через две группы шестерен. Первая группа имеет постоянное передаточное отношение. Она служит для изменения направления вращения ходового винта. Обычно передаточное отношение этой группы равно 1.
Передаточное отношение второй группы можно изменять, устанавливая шестерни с различными числами зубьев. Известно, что передаточное отношение пары зубчатых колес, имеющих соответственно числа (ведущее колесо, от которого передается вращение; ведомое колесо, воспринимающее вращение), равно отношению числа зубьев ведущего колеса к числу зубьев ведомого.
Для подбора передаточного отношения гитары используются следующие наборы сменных зубчатых колёс:
1. «чётный» набор, содержащий зубчатые колёса с числом зубьев, кратным двум: 20, 22, 24, …, 118, 120;
2. «пятковый» набор, содержащий зубчатые колёса с числом зубьев, кратным пяти: 20, 25, 30, …, 115, 120.
В каждый набор входит шестерня со 127 зубьями, необходимая для нарезания дюймовых резьб на станках, имеющих ходовой винт с метрической нарезкой, и метрических резьб на станках, у которых ходовой винт с дюймовой резьбой.
При подсчетах необходимо, чтобы величина шага была выражена в одинаковых мерах длины, обычно в миллиметрах. Так, например, если шаг выражен в дюймах, то для перевода в миллиметры его необходимо умножить на 25,4; если указан не шаг, а число ниток на 1 градус, необходимо узнать шаг в дюймах, разделив дюйм на число ниток.
Расчет сменных зубчатых колес
Для расчета сменных зубчатых колес введем следующие обозначения:
Sp - шаг нарезаемой резьбы, мм;
Sx - шаг ходового винта, мм;
iтр = a/b - передаточное отношение трензеля;
i = (z1/z2)·(z3/z4) - передаточное отношение сменных зубчатых колес.
Так как в большинстве случаев a=b, т.е. передаточное отношение трензеля (реверс подачи) iтр равно единице, то из уравнения получим i = Sp/Sx, т.е. передаточное отношение сменных зубчатых колес равно шагу нарезаемой резьбы деленному на шаг ходового винта.
Рисунок 1 – Схема передачи движения от шпинделя к ходовому винту при нарезании резьбы на токарно-винторезном станке
Передаточное отношение сменных зубчатых колес определяется:
i = Sp/Sx = 
Проверка правильности подсчета сменных зубчатых колес.
Чтобы проверить правильность подсчета сменных колес, нужно полученное передаточное отношение умножить на шаг ходового винта, при этом результат умножения должен дать шаг нарезаемой резьбы; это следует из формулы: Sp = i·Sx мм.
Если же по формуле будет получен шаг резьбы, не соответствующий требуемому, то это покажет, что подсчет сменных колес сделан неверно.
Проверка сцепления сменных колес. Подобранные расчетом колеса не всегда могут быть между собой сцеплены. Может случиться, что одно из них вплотную подойдет к пальцу гитары. Чтобы сменные зубчатые колеса можно было установить на гитаре, обеспечив их сцепление, необходимо выполнить следующее условие:
Сумма чисел зубьев первой пары колес (z1+z2) должна быть больше числа зубьев второго ведущего колеса (z3) не менее чем на 15, а сумма чисел зубьев второй пары колес (z3+z4) должны быть больше числа зубьев первого ведомого колеса (z2) тоже не менее чем на 15.
Z1 + Z2 ≥ Z3 + 15 зубьев;
Z3 + Z4 ≥ Z2 + 15 зубьев;
Если бы условия сцепления не были выдержаны, то нужно сначала поменять местами ведомые или ведущие колеса. Если и такая перестановка не удовлетворит условиям сцепления, необходимо заново сделать подсчет.
Пример
На токарном станке с шагом ходового винта Sx = 8 мм требуется нарезать резьбу с шагом Sр = 1 мм. Необходимо подобрать числа зубьев сменных зубчатых колес, позволяющих нарезать заданную резьбу, если к станку прилагаются зубчатые колеса с числами зубьев 20, 25, 30, …, 120 и 127.
1. Определяем передаточное отношение сменных зубчатых колес:
2. Подбираем числа зубьев сменных зубчатых колес по передаточному отношению. Для этого и числитель и знаменатель дроби умножаем на число 20 (наименьшее из возможных):
Колесо с числом зубьев 160 отсутствует в наборе, поэтому при помощи одной пары сменных колес данную резьбу нарезать нельзя. Разлагаем величину передаточного отношения на две дроби и подбираем две пары сменных колес:
Считаем, что колеса имеют числа зубьев Z1 = 25; Z2 = 100; Z3 = 20; Z4 = 40.
3. Проверяем колеса на сцепляемость. Должны быть выполнены следующие условия:
Z1 + Z2 ≥ Z3 + 15 зубьев;
Z3 + Z4 ≥ Z2 + 15 зубьев;
25 + 100 > 20 + 15 (первое условие сцепляемости выполнено);
20 + 40 < 100 + 15 (второе условие сцепляемости не выполняется).
Меняем местами ведущие и ведомые колеса:
Снова проверяем на сцепляемость:
20 + 100 > 25 + 15 (первое условие сцепляемости выполнено);
25 + 40 < 100 + 15 (второе условие сцепляемости не выполняется).
Меняем местами пары сменных колес:
20 + 40 > 25 + 15 (первое условие сцепляемости выполнено);
25 + 100 > 40 + 15 (второе условие сцепляемости выполнено).
Условия сцепляемости выполнены.
Ответ.
Для настройки токарного станка с шагом ходового винта Рx.в = = 8 мм на нарезание резьбы с шагом Р = 1 мм нужно установить зубчатые колеса с числами зубьев Z1 = 20; Z2 = 40; Z3 = 25; Z4 = 100.
Задание:
1. Ответить на вопросы:
· В чем заключается настройка токарного станка для нарезания резьбы?
· Написать, как производится расчет сменных зубчатых колес в две пары зубчатых колес
· Как производится проверка правильности подсчета сменных зубчатых колес
· Как проводится проверка сцепления сменных колес
2. Подобрать на гитару токарного станка сменные зубчатые колеса в две пары сменных зубчатых колес.
Sp - шаг нарезаемой резьбы, мм;
Sx - шаг ходового винта, мм;
| Sp, мм | Sx., мм | |
| Вариант 1 | 1/3” | |
| 1,25 | ||
| 1,5 | ||
| 1,5 | ||
| Вариант 2 | 1/2'’ | |
| 1,75 | ||
| 1,5 | ||
| Вариант 3 | 1,25 | |
| 4,5 | ||
| 1,5 | ||
| 1/5” |