Лабораторный практикум по курсу «металлорежущие станки».
Для студентов 3 курса инженерного ф-та РУДН направления 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2.
ИЗУЧЕНИЕ КОНСТУКЦИИ И НАСТРОЙКА ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА.
ВВЕДЕНИЕ
Металлорежущие станки в большинстве случаев состоят из механизмов, сходных по кинематике: шпиндельных коробок, коробок подач, фартуков, суппортов, столов, гитар и т. п. Приспособления для крепления заготовок разнообразны по конструкции, их сложность зависит от назначения станка, универсальности и характера производства. Для универсальных станков, используемых в единичном и серийном производстве, применяют стандартные зажимные приспособления. В специальных станках, используемых в массовом производстве, применяют специальные зажимные приспособления с максимальной автоматизацией их действий.
В качестве механизма главного движения применяют индивидуальный привод, который состоит из электродвигателя, ременной или зубчатой передачи, коробки скоростей со шпинделем (шпиндельной бабки). Индивидуальный привод позволяет получать большую частоту вращения шпинделя и менять ее, расстанавливать станки соответственно технологическому процессу, более рационально использовать мощность электродвигателя, т. е. включать станки независимо друг от друга.
Электродвигатели индивидуальных приводов устанавливают на передней тумбе станка или на полу, возле нее. В некоторых станках электродвигатели устанавливают непосредственно на шпиндельной бабке, например у полуавтоматов мод. 116. Такое расположение электродвигателя вызывает колебания станка, их нужно избегать.
Встроенный привод — это такой привод, у которого детали электродвигателя являются органической частью станка, например корпус передней бабки является корпусом электродвигателя, а ротор смонтирован непосредственно на шпинделе. Приводы такого типа применяют в шлифовальных, токарных и других станках. В некоторых металлорежущих станках в корпусе передней бабки устанавливают зубчатые колеса, создающие различные частоты вращения шпинделя. Шпиндельные коробки при такой конструкции применяют во многих токарно-винторезных станках, например в станках мод. 16К20.
Для изучения конструкции и кинематики механизмов металлорежущих станков рассмотрим токарно-винторезный станок мод. 16К.20, общий вид которого приведен на Рис. 1.
 |
Рис.1 Общий вид токарно-винторезного станка 16К20
1. Общие сведения о станке
Станок предназначен для выполнения разнообразных токарных работ, нарезания метрической, дюймовой, модульной и питьевой резьб, одно-и многозаходных резьб с нормальным и увеличенным шагом, нарезания торцевых резьб.
Технические характеристики базовой модели:
Длина обрабатываемой детали –1400 мм.
Высота центров над плоскими направляющими – 215 мм;
Наибольший диаметр обрабатываемой детали:
......над отверстием станины – 630 мм.
......прутка, проходящего через отверстие шпинделя, - 50 мм.
Частота вращения шпинделя, об/мин - 12,5.........1600.
Подача суппорта, мм/об:
продольная - 0,05......2,8.
поперечная - 0,025.......1,4
Мощностъ электродвигателя главного движения - 10 кВт.
Движения в станке:
Главное движение - вращение шпинделя о заготовкой;
движение подач - перемещения каретки в продольном и салазок -в поперечном направлениях.
Вспомогательные движения
- ускоренные перемещения каретки в продольном
- салазок - в поперечном направлениях;
- перемещение верхней части суппорта только вручную под углом 90° к оси вращения заготовки.
Рис. 2. Компоновка универсального токарно-винторезного станка мод. 16К20:
1 — передняя тумба; 2 — ременная передача; 3 —коробка подач; 4 — коробка передач (сменные зубчатые колеса); 5 — шпиндельная блока; 6 кнопочная станция; 7 — орган управления; 8 — мостик; 9 — люнет; 10 — суппорт; 11 — резцедержатель; 12 — фартук; 13 — предохранительный щиток; 14 — задняя бабка; 15 — станина; 16 — основание
На рис. 2. показана компоновка основных узлов универсального токарно-винторезного станка мод. 16К20, элементы и компоновка которого являются типовыми для токарно-винторезных и многих других станков.
Подвижными элементами станка являются суппорт и фартук, а переустанавливаемыми — задняя бабка и люнет.
Жесткая коробчатой формы станина 15 с калеными шлифованными направляющими установлена на монолитном основании 16, одновременно служащим стружкосборником и резервуаром для охлаждающей жидкости.
Шпиндель с фланцевым передним концом смонтирован в прецизионных подшипниках качения. Выходной вал шпиндельной бабки через сменные зубчатые колеса 4 соединен с коробкой подач 3, обеспечивающей перемещение суппорта 10.
Перемещение суппорта 10 может быть осуществлено от ходового вала при точении или от ходового винта при нарезании резьб. Для нарезания резьб повышенной точности предусмотрено непосредственное соединение ходового винта с выходным валом коробки подач 3.
Механические перемещения суппорта 10 осуществляют с помощью рукоятки фартука, направление поворота которой совпадает с направлением перемещения суппорта.
Быстрые перемещения суппорта 10 включают дополнительным нажатием кнопки, встроенной в рукоятку.
Фартук 12 оснащен механизмом отключения подачи, позволяющим обрабатывать детали по упорам при продольном и поперечном точении.
Для определения работы совокупности кинематических цепей станка используется условное изображение, в одной плоскости (плоскости чертежа), которое называется кинематической схемой. Назначение кинематической схемы станка - дать полное представление о том, как передается движение к исполнительным механизмам. Передачи и механизмы в схемах показывают наглядным контуром, напоминающим форму действующих устройств. На кинематической схеме приводят данные, по которым настраивают станок: для зубчатых колес указывают модуль, число зубьев, а для винтов — шаг резьбы.
|
на рис.3. На выносках проставлены числа зубьев z колес. Составим уравнения баланса для следующих кинематических цепей:
1) главного движения (с перебором; реверсивная муфта М1 включена влево)
где: n шп частота вращения шпинделя, об/мин;
1460 - частота вращения электродвигателя, об/мин;
|
Рис.3. Кинематическая схема токарно-винторезного станка мод. 16К20
2) винторезной цепи при нарезании специальных резьб или повышенной точности (муфты М2 и М5 включены, коробка подач отключена)
|
Рн — шаг нарезаемой резьбы;
3) продольной подачи (муфты М2 и М5выключены, а муфты М3, М4 и М6 включены):
где: К, L, М — числа зубьев сменных колес гитары 
= 
SПР— продольная подача,мм/об; m — модуль;
4) Поперечной подачи (муфты М2 и, М5выключены, а муфты М3, М4 и М6 включены). 
=SПОП
где snon — поперечная подача, мм/об;
5) подачи верхнего суппорта (муфты М2 и М5 выключены, а муфты М3, mi и М6 включены)
где: РВ.С. — шаг ходового винта верхнего суппорта;
S В.С.— подача верхнего суппорта, мм/об.
Задание 1 части лабораторной работы №1
1.) На общем виде Рис.1 обозначить основные узлы станка, пояснить их назначение.
2.) На кинематической схеме Рис.3. показать цепи: - главного движения, продольной и поперечной подач, винторезную цепь, подачи верхнего суппорта.
3.) На станке настроить по заданию преподавателя значение продольной подачи.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.