Коробки скоростей станка особенности, разновидности
На металлорежущих станках есть необходимость изменять скорость вращения шпинделя, при этом меняя усилие его крутящего момента. В зависимости от различных операций обработки металла требуются свои скорости вращения и усилия. Для настройки необходимого вращения в станках применяются специальные устройства, состоящие из наборов валов с зубчатыми колесами. Такие устройства называются коробками скоростей и коробками подач.
Коробки скоростей можно разделить по типу переключения. Существуют различные типы переключения, но наиболее распространены только два типа.
— Первый тип переключается при помощи скольжения валов с зубчатыми шестеренками.
— Второй тип переключается за счет муфт кулачкового или фрикционного типа.
Коробки, переключающиеся валами с шестеренками
Такого типа коробка скоростей станка наиболее распространена в современном станочном оборудовании. В этой коробке изменении скорости происходит при помощи блоков. Обычно несколько зубчатых колес соединяются в один блок, который скользит по валу. Как правило, используется три зубчатых колеса в одном блоке, иногда может использоваться четыре зубчатых колеса. При скольжении по валу происходит зацеплении е разных зубчатых колес с разными передаточными числами. Благодаря изменению передаточных чисел, изменяется скорость вращения шпинделя.
Коробки, переключающиеся кулачковыми муфтами
В такого типа коробках, также используются наборы валов с разного диметра шестернями. Но в отличии от скользящих блоков, шестерни тут расположены на валах неподвижно. Кроме того шестерни находятся в постоянном сцеплении с другими, а для переключения передаточных режимов используется подключение вращения вала. Разные валы вращаются с разной передаточной скоростью, поэтому подключив тот или иной вал, меняется и скорость шпинделя. Валы подключаются при помощи механизма кулачковой муфты. Муфта с кулачками может совершать скользяще-поступательные движения, при этом при движении направо подключается правый вал, а при движении налево, левый вал. Кулачки это прочная конструкция. Они могут передавать значительные усилия. Но есть одна особенность производить переключение скорости кулачковой муфтой можно только на выключенном вращении, иначе кулачки могут выйти из строя.
Коробки, переключающиеся муфтами фрикционного типа
В отличии от жесткого сцепления кулачковых муфт, при помощи фрикционных муфт сцепление можно передать более мягко. В фрикционных муфтах используются специальные диски, которые прижимаются к друг другу с помощью мощных пружин. При сжатии между дисками создается значительное трение, которое может передавать большие усилия. При этом во время включения не происходит резких толчков, т.к. диски проскальзывают и смягчают усилие. Благодаря этому коробку с фрикционными муфтами можно переключать при работающем вращении станка. Особенно часто в станках фрикционные муфты применяются для переключения типов вращения шпинделя с прямого на обратное, и наоборот. При сильном проскальзывании дисков, муфта подлежит регулировке и подтяжке.
Источник
Основные технические характеристики
У токарно-винторезного станка есть ряд технических характеристик, на которые стоит ориентироваться при выборе станка как на производство, так и для личной небольшой мастерской.
Количество оборотов
Количество оборотов может отличаться в зависимости от размеров и предназначения токарного станка, но максимальное количество оборотов – 2000 в мин.
Большие обороты предназначены для тонких отверстий в маленьких деталях. Для личных целей в небольшой мастерской достаточно станка, который работает на скорости 1000 об/мин.
Класс точности
Существует несколько классов по точности станков. Для обработки мелких деталей и в промышленных масштабах используются станки повышенной точности с пометкой П.
Для бытовых условий достаточно станков с нормальным уровнем точности, которые имеют пометку Н. Есть особые классы точности, которые используются только на очень крупных производствах. Это обозначено буквами В, С.
Оглавление
Коробка скоростей токарного станка относится к основным частям привода шпинделя. Она создана для осуществления передачи энергии движения электродвигателя остальным частям механизма. Также ее используют для изменения частоты вращения шпинделя, а соответственно и скорости работы. В зависимости от конструкции станка может быть два типа размещения этого узла. Коробку могут встраивать в корпус бабки шпинделя или же монтировать ее в отдельном корпусном блоке, который все равно должен быть связан со шпинделем.
Если коробка скоростей токарно-винторезного станка является встроенной, то это делает конструкцию существенно более простой, особенно это заметно в плане монтажа. Это сильно упрощает управление устройством. В то же время они создают условия для повышения температуры во время рабочего процесса, а также создают дополнительные вибрации. Таким образом, они находят применение только в моделях нормальной точности, так как для точных станков используется принцип действия с раздельной коробкой.
фото:коробка скоростей токарного станка
Изменение скорости может производиться бесступенчатым и ступенчатым способом также как и реверсирование. Для этого используется несколько способов, к примеру, таких как:
Устройство коробки скоростей
Коробки скоростей металлорежущих станков могут заметно отличаться друг от друга. На примере такого устройства как токарный станок 1М61 можно рассмотреть составляющие детали оборудования. Сюда входят такие вещи как:
Принцип работы коробки скоростей
Коробка скоростей токарного станка 16К20 работает на блоке шестерен. Переключение этих блоков осуществляется при помощи специальной рукоятки, которая перекидывает передачу с одного участка на другой. Шпиндельная бабка получает вращательное движение заданной скорости от шестерен перебора, которые передают это через зубчатую муфту. Рукоятка включает и отключает перебор этой муфты, регулируя тем самым скорость. Регулировка проходит в двух направлениях, куда крутится ходовой винт, так что можно одним контролирующим элементом увеличивать и снижать скорость вращения.
Основные движения
Сама коробка скоростей карусельного станка остается неподвижной во время работы, но ее внутренние части, такие как ременная передача, могут двигаться. Перемещения проходят в продольной плоскости, в зависимости от того, куда именно направляет ручка управления. Передача переходит с одного сектора на другой, увеличивая или уменьшая скорость.
Регулировка коробки скоростей токарного станка
Зазоры. При активном использовании оборудования возле движущихся частей со временем появляются зазоры. Это не только снижает точность работы техники, но и может привести к поломке. В станках предусмотрена регулировка таких соединений, которая заключается в фиксации основных закрепляющих в положение на должном расстоянии. Для этого применятся клинья, гайки с болтами и прочие элементы.
Регулировка муфты. Одним из основных элементов, которыми обладает коробка скоростей токарного станка 1К62 является муфта, стоящая на ее главном валу. За счет трения, которое возникает при работе, ее диски со временем подвергаются сильному износу. Для ее регулировки используют нажимные гайки, которые навинчиваются на кольцо. После вдавливания защелки в кольцо можно поворачивать гайки до упора. Когда муфта полностью отрегулирована, то ее запуск происходит без толчков и резких движений.
Регулировка люфта. Если во время работы проявляется люфт, то его следует устранить. Для этого требуется при выключенном станке разобрать коробку, выставить детали в правильное положение зафиксировать. Во время работы от вибраций люфт будет появляться периодически и это вполне нормально, так что следует следить, чтобы вовремя его устранять.
Ремонт коробки скоростей токарного станка
Источник
Методы классификации
токарно-винторезные станки разделяют на несколько типов. Есть несколько наиболее популярных признаков, по которым классифицируют станки данного типа.
Масса
Существуют небольшие станки, которые удобно использовать в личной мастерской или большие, по массе предназначенные для промышленного производства.
Крупные и тяжелые токарные устройства предназначены в основном для применения в машиностроении и энергетике. Тяжелые станки – выше 40 тонн по массе.
Наиболее легкие весят не больше полутоны. У каждого типа по массе есть свои особенности:
- Легкие. Как правило, диаметр поперечного сечения в таком оборудовании не составляет больше 500 мм.
- Станки с весом до 15 тонн считаются средними и на них не обрабатывают детали с диметром больше 1250 мм.
- 15-400 тонн. Редко встречается с высокими показателями точности. Обычно это оборудование класса Н.
Максимальная длина детали
Этот параметр определяется расстоянием между центрами станка. При равном диаметре выпускаемых изделий есть станки, способные обрабатывать длинные и короткие заготовки.
Максимальный диаметр
По максимальному диаметру имеется самая обширная классификация деталей. Они начинаются от 100 мм и вплоть до 4000 мм. Помимо вышеперечисленных показателей, часто для классификации используют такой параметр, как производительность.
Имеются станки для мелкосерийного производства, для средней серии и для крупных промышленных масштабов. Последний вариант используется на конвейерных линиях.
Типы коробок скоростей
Коробкой скоростей называется механизм, предназначенный для ступенчатого изменения частоты (скорости) вращения ведомого вала при постоянной частоте вращения, ведущего путем изменения передаточного числа. Изменение частоты вращения достигается включением различных зубчатых кинематических пар между валами. Коробки скоростей должны обеспечивать расчетный ряд частот вращения шпинделя по ГОСТ 8032—56.
Коробки скоростей компактны, удобны в управлении и надежны в работе. К недостаткам коробок скоростей относится трудность или невозможность бесступенчатого регулирования частот вращения, возникновение вибрации и шума на некоторых частотах. Существует большое число различных конструкций коробок скоростей, однако все они представляют собой сочетание отдельных типовых механизмов.
По компоновке коробки скоростей разделяются на коробки с зубчатыми колесами, встроенными в шпиндельную бабку, и коробки скоростей с раздельным приводом, когда шпиндельная бабка и коробка скоростей выполняются в виде отдельных узлов, соединенных ременной передачей.
По способу переключения коробки скоростей бывают со сменными зубчатыми колесами между валами и неизменным межосевым расстоянием, с передвижными колесами или блоками колес, с непередвигаемыми вдоль валов колесами и кулачковыми муфтами, с фрикционными муфтами, с электромагнитными муфтами и с комбинированным переключением. Коробки скоростей выполняются в закрытом корпусе, зубчатые колеса работают в масляной ванне. Такая конструкция предохраняет механизмы от загрязнения, обеспечивает обильное смазывание и хорошее охлаждение механизмов, повышает КПД коробки скоростей.
Коробки скоростей с передвижными блоками зубчатых колес могут передавать большие крутящие моменты при сравнительно небольших радиальных размерах зубчатых колес. Кроме того, в таких коробках в зацеплении находятся только те зубчатые колеса, которые передают поток мощности. Остальные колеса в это время не изнашиваются. Указанные преимущества позволяют широко применять для изменения частоты вращения шпинделя передвижные блоки зубчатых колес. Как правило, в передвижных блоках используют прямозубые колеса. К недостаткам этих коробок скоростей относятся невозможность переключения блоков на ходу; необходимость блокировки, предупреждающей возможность одновременного включения в работу блоков зубчатых колес, совместная работа которых не предусмотрена; относительно большие осевые размеры.
Коробки скоростей с кулачковыми муфтами отличаются тем, что имеют малые осевые перемещения муфт и меньшие силы для переключения, чем у передвижных блоков колес. В коробках скоростей с кулачковыми муфтами могут использоваться косозубые и шевронные зубчатые колеса. Вместе с тем кулачковые муфты не позволяют переключать передачи на ходу при большой разности частот вращения шпинделя, им присущи потери мощности на вращение неработающей пары колес и их изнашивание.
Коробки скоростей с фрикционными и электромагнитными муфтами позволяют быстро и плавно переключать передачи на ходу и под нагрузкой. Недостатками таких коробок скоростей являются потери мощности на вращение неработающей пары колес и их изнашивание; большие радиальные и осевые размеры муфт для передачи больших крутящих моментов; снижение КПД станка вследствие трения в выключенных муфтах; нагревание муфт; необходимость их частого регулирования, передача тепла от муфт шпиндельному узлу. Комбинированные коробки скоростей содержат механизмы с передвижными блоками, кулачковыми муфтами, переборными устройствами.
Коробки скоростей со сменными зубчатыми колесами применяют для ступенчатого регулирования частот вращения выходного вала.
Схема двухваловой коробки со скользящим блоком зубчатых колес z1 и z3, расположенным на валу I со шлицами, показана на рис. 50, а. Зубчатые колеса z2 и z4 установлены на валу II неподвижно. Расстояние между колесами z2 и z4 должно быть немного больше длины I подвижного блока колес, при этом зубчатые колеса z1 и z2 и колеса z3 и z4, выведены из зацепления. При переключении зубчатых колес непременным условием является их остановка.
Вторая схема коробки скоростей на две частоты вращения (рис. 50, б) содержит кулачковую муфту, скользящую по шпонке или в шлицах. Колеса z1 и z3 установлены на валу I неподвижно и находятся в постоянном зацеплении с колесами z2 и z4, которые имеют кулачки (зубчатые венцы) и сидят на валу II свободно. Включение пар зубчатых колес z1/z2 и z3/z4 производят перемещением кулачковой муфты. Вместо кулачковой муфты могут быть использованы конусная или многодисковая фрикционные муфты. Конструкция коробки скоростей (см. рис. 50, а) получила большое распространение благодаря своей простоте и надежности в работе. Коробка скоростей с муфтами (см. рис. 50, б) имеет недостатки, обусловленные сложностью конструкции, меньшей надежностью в работе и более интенсивным изнашиванием зубчатых колес, находящихся в постоянном зацеплении.
Схема на три частоты вращения изображена на рис. 50, в. Схема на четыре частоты вращения показана на рис. 50, г. На валу I расположены два подвижных блока, состоящие соответственно из колес z1 и z3; z3 и z7, на валу II — неподвижные зубчатые колеса z2, z4, z6, z8. Передвижение блоков обеспечивает зацепление зубчатых колес z1 с z2; z3 с z4; z5 с z6; z7 с z8. Особенностью этой схемы является необходимость предусмотреть блокировку, которая исключит возможность одновременного включения двух пар колес. Один из вариантов блокировочного механизма, состоящего из двух дисков А и Б с вырезами. Блокировочное устройство может быть конструктивно выполнено и другими способами как механически, так и с применением гидравлики.
Вариант трехваловой коробки скоростей на четыре частоты вращения (рис. 50, д) состоит из двух, последовательно расположенных элементарных коробок скоростей на две частоты вращения.
Схемы четырехваловых коробок скоростей (рис. 50, е, ж, з) более сложны по своей структуре. В схеме коробки скоростей (рис. 50, з) два верхних поддиапазона частот вращения образуются при соединении валов II и IV сцепной муфтой:
а два нижних — через одиночные передачи между валами II и III и валами III и IV:
Ступенчатое регулирование можно также осуществить сменными зубчатыми колесами z1 и z2 при постоянном расстоянии А между валами I—II (рис. 50, и).
Рассмотренная схема позволяет осуществлять редукцию для получения четырех различных частот вращения выходного вала, а с применением асинхронного двухскоростного или регулируемого электродвигателя постоянного тока диапазон регулирования коробки скоростей значительно расширяется.
Автоматические коробки скоростей. Для осуществления непрерывного процесса резания с постоянной мощностью и скоростью при изменении частоты вращения шпинделя во всех поддиапазонах (что наиболее актуально при торцовом точении) применяют коробки скоростей с автоматическим переключением ступеней (АКС) электромагнитными или гидравлическими муфтами. Коробки АКС выпускаются нескольких типоразмеров и используются в ряде станков с ЧПУ. Унифицированные коробки скоростей АКС предназначены для использования в приводах главного, движения и подач металлорежущих станков токарной, сверлильной, расточной и фрезерной групп, а также для применения в некоторых других машинах. Привод АКС обеспечивает ступенчатое регулирование скорости шпинделя в широком диапазоне с практически постоянной мощностью.
Унифицированные коробки скоростей позволяют сосредоточить с помощью механической передачи все операции управления приводом: пуск, торможение, реверсирование, регулирование скорости. Они обеспечивают высокую скорость переходных процессов, возможность переключения при работе, защиту деталей привода от перегрузок и имеют ряд других преимуществ по сравнению с коробками передач с передвижными блоками зубчатых колес. В АКС применены нормализованные электромагнитные муфты с магнитопроводящими дисками с бесконтактным токоподводом. Гамма АКС включает семь габаритов (0—6) мощностью от 1,5 до 55 кВт.
Дистанционное управление приводом АКС осуществляется с помощью бесконтактной тиристорной системы управления.
Кинематическая схема привода главного движения станка 16К20ФЗС4 с АКС приведена на рис. 51. Вращение шпинделю передается от асинхронного электродвигателя (мощностью Р=10 кВт и n = 1460 об/мин), помещенного внутри основания, с помощью клиновых ремней 53 и электромагнитных муфт ЭМ на входной вал I автоматической коробки скоростей (АКС), с выходного вала III АКС с помощью зубчатой цепи или клиновых ремней вращения передается на входной вал IV шпиндельной бабки. В шпиндельной бабке предусмотрено переключение вручную двух диапазонов частот вращения c отношением 1:3 АКС по программе имеет девять значений частоты вращения, а в шпиндельной бабке вследствие переключения блока зубчатых колес z43 и z60 вручную увеличивается вдвое, что вместе обеспечивает 18 частот вращения шпинделя в диапазонах от 35 до 1600 об/мин (по девять частот в каждом диапазоне). Управляются АКС от пульта управления системы ЧПУ ЭМ907. Переключатель на пульте управления в автоматическом режиме устанавливается в положение «Автомат».
Для осуществления нарезания резьбы на станках 16К20ФЗС4 и 16К20ФЗС5 в схеме предусмотрен датчик ВЕ-51. Вал VII получает вращение от шпинделя посредством беззазорной зубчатой передачи 60/60 с передаточным отношением, равным единице.
Источник
Обзор и схемы распространенных моделей
Среди разнообразного модельного ряда и нескольких поколений станков, которые выпускаются нашим производством, есть несколько моделей, которые продолжают пользоваться популярностью по своим техническим характеристикам и универсальным свойствам.
Все они используются на производстве или в бытовых условиях по сей день. При этом продолжают быть достойными конкурентами иностранным аналогам.
Это надежные, прочные и долговечные устройства, способные выполнять огромное количество самых разнообразных функций.
1Л532
Один из наиболее популярных на территории бывшего СССР станок, на котором успешно можно выполнять обработку заготовок средних и больших размеров.
В свое время данное оборудование успешно экспортировалось во многие страны мира. Класс точности – Н. Масса станка – 43 тонны.
16У04П
Оборудование повышенной точности. Наибольший диаметр детали, обрабатываемой над станиной – 200 мм. Масса станка – 750 кг.
1П611
Станок, использующийся на производстве, в том числе и для обточки колес ЖД транспорта. По ГОСТу отличаются повышенной точностью и имеет возможность торможения шпинделя. Вес устройства 560 кг. Легко выполняет следующие функции:
- Сверление.
- Отрезка.
- Нарезание резьбы внутренней и наружной.
- Обработка различных поверхностей.
Наибольший диаметр заготовки над станиной – 250 мм.
1Д601
Этот станок лучше подходит для чисто бытового использования. Точность меньшая, чем у предыдущего станка. Отличается высокими показателями работы даже спустя много лет функционирования.
Перемещение суппорта, возможно только вручную. Масса всего станка около 30 кг. В связи, с небольшими габаритами максимальная длина обрабатываемой заготовки – 18 см.
16К40
Одна из наиболее популярных моделей, которая реально завоевала популярность среди мастеров. Относится к среднему классу оборудования с классом точности Н.
Начиная с 1932 года в СССР выпущено несколько десятков тысяч самых разных токарно-винторезных станков. Они использовались не только на производстве, но и для обучения молодежи, в школах, училищах, да и у многих настольные станки были в гаражах, домах, собственных мастерских.
Такое оборудование поможет расточить отверстие, подровнять необходимую поверхность, просверлить уже имеющееся отверстие. Важно, ориентируясь на начальные паспортные характеристики оборудования приобрести наиболее подходящую модель.
Устройство коробки подач токарного станка 1к62
Назначение цепи подач токарно-винторезного станка — обеспечить механическое перемещение резца, закрепленного на суппорте, относительно вращающейся заготовки при токарной обработке. Современные универсальные токарно-винторезные станки имеют коробку подач, которая, обычно, закреплена на станине ниже передней бабки.
Коробка подач служит для переключения скорости вращения ходового винта и ходового вала, т. е. для выбора скорости подачи резца вдоль оси шпинделя. Например, при нарезании метрической резьбы с шагом 1 мм, механизм коробки подач должен обеспечить перемещение резца (подачу) вдоль заготовки на 1 мм за один оборот шпинделя.
Внутри коробки подач находится редуктор, который состоит из переключаемых зубчатых передач. На входной вал коробки подач через сменные зубчатые колеса (гитара) поступает крутящий момент от шпинделя. На выходе коробки подач имеется, обычно, ходовой вал и ходовой винт, крутящий момент от которых поступает на фартук суппорта.
При нарезании резьб коробка подач передает вращение ходовому винту; при токарной обработке и нарезании торцовых (плоских) резьб используется ходовой валик.
Использование ходового валика для осуществления подачи при токарной обработке позволяет дольше сохранить точность ходового винта, необходимую при нарезании резьб.
Сменные зубчатые колеса (гитара) используются лишь тогда, когда требуемой подачи нельзя достигнуть переключением рукояток коробки подач.
Источником движения (исходным звеном) цепи подач является шпиндель, поэтому скорость подачи в токарно-винторезных станках измеряется и указывается в миллиметрах на один оборот шпинделя (мм/об).
Механизм подачи должен допускать:
Общий вид коробки подач в сборе
Фото коробки подач
Назначение и область применения универсального станка по металлу
Детали, обрабатываемые универсальными токарно-винторезными станками, в основном изготовлены из черных и цветных металлов.
Точение конусов ин нарезание резьбы – дополнительные функции станка. Если в комплекте идут дополнительные инструменты и сверла, то функциональные возможности станка еще больше.
Поскольку данные станки имеют большие габариты и внушительный вес, их редко можно встретить в частных мастерских. Сферы применения:
- производство мелких серий продукции;
- единичный выпуск и обработка деталей;
- в редких случаях – массовое производство.
Но в промышленных масштабах токарно-винторезные станки используются редко.
Схема кинематическая токарно-винторезного станка 1К62
Реверсирование шпинделя выполняют перемещением муфты 97 вправо. Тогда вращение с вала II на вал III передается через зубчатые колеса 22— 23, 24—12 и далее по предыдущей цепи. Количество вариантов зацепления 15, фактических значений частот вращения 12, так как передаточные отношения некоторых вариантов тоже численно совпадают.
Движение подачи. Механизм подачи включает в себя четыре кинематические цепи: винторезную, продольной и поперечной подачи, цепь ускоренных перемещений суппорта. Вращение валу VIII передается от шпинделя V через зубчатые колеса 25—26, а при нарезании резьбы с увеличенным шагом — от вала VI через звено увеличения шага и далее через зубчатые колеса 27—28. В этом случае звено увеличения шага может дать четыре варианта передач:
Винторезная цепь. При нарезании резьбы подача суппорта осуществляется от ходового винта 68 через маточную гайку, закрепленную в фартуке. Для нарезания метрической и модульной резьб винторезную цепь устанавливают по первому варианту, а для дюймовых и питчевых — по второму. Изменение величины шага резьбы достигается переключением зубчатых колес звена увеличения шага, механизма Нортона, блоков 61—63 и 67—66 и установкой сменных колес на гитаре. При точении и нарезании метрических и дюймовых резьб в зацеплении находятся сменные зубчатые колеса 39—43—40, а при нарезании модульных и питчевых — 41—43—42.
В особых случаях, при нарезании резьбы высокой точности, для устранения влияния погрешностей кинематической цепи последнюю укорачивают включением муфт 98, 99 и 101, в результате чего валы X, XII и XV образуют вместе с ходовым винтом 68 единую жесткую связь. Винторезную цепь для нарезания резьб с различным шагом настраивают в данном случае только подбором сменных колес на гитаре.
Продольная и поперечная подачи суппорта. Для передачи вращения механизма фартука служит ходовой вал XVI. По нему вдоль шпоночного паза скользит зубчатое колесо 72, передающее вращение от вала XVI через пару зубчатых колес 73—74 и червячную пару 75—76 валу XVII.
Для получения продольной подачи суппорта и его реверсирования включают одну из кулачковых муфт — 102 или 103. Тогда вращение от вала XVII передается зубчатыми колесами 77—78—79 или 80—81 валу XVIII и далее парой 82—83 — реечному колесу 84. Так как рейка 85 неподвижно связана со станиной станка, реечное колесо 84, вращаясь, одновременно катится по рейке и тянет за собой фартук с суппортом.
Поперечная подача и ее реверсирование осуществляются включением муфт 104 или 105. В этом случае через передачи 77—78—86 или 80—87 вращение передается валу XIX и далее через зубчатые колеса 55—89—90 на винт 91, который сообщает движение поперечному суппорту.
Цепь ускоренного перемещения суппорта. Для осуществления ускоренного (установочного) перемещения суппорта ходовому валу XVI сообщается быстрое вращение от электродвигателя 92 через клиноременную передачу 93—94. Механизм подачи суппорта через коробку подач при этом можно не выключать, так как в цепи привода ходового вала установлена муфта обгона 106. С помощью винтовых пар 95 и 96 можно вручную перемещать резцовые салазки и пиноль задней бабки.
Конструкция коробки подач токарно-винторезного станка 1К62
Механизм передней бабки позволяет:
Коробка подач получает движение от выходного вала передней бабки через сменные зубчатые колеса триплана.
Механизм коробки подач позволяет получить все предусмотренные ГОСТом виды резьб и необходимые подачи.
Через ходовой винт с шагом 12 мм (без звена увеличения шага) можно получить следующие резьбы:
Посредством механизма увеличения шага при числе оборотов шпинделя от 12,5 до 40 можно получить резьбы с увеличенным шагом, (превышающим нормальный в 32 раза, а при числе оборотов от 50 до 160 в 8 раз в соответствии с данными таблицы на рукоятке 20 (см. рис. 5).
Через ходовой валик суппорт при любом число оборотов шпинделя получает продольные подачи от 0,07 до 2,08 мм/об и поперечные от 0,035 до 1,04 мм/об, а при числе оборотов от 50 до 630 в минуту продольные подачи от 2,28 до 4,16 мм/об и поперечные от 1,14 до 2,08 мм/об.
Для нарезания более точных резьб в коробке подач предусмотрено положение рукоятки 19 при котором ходовой винт включается напрямую, минуя механизм коробки подач. При этом нужный шаг подбирается сменными шестернями специального набора.
Поворотом рукоятки 20 выбирается выбор ряда резьб или подач. Для получения требуемой величины из выбранного ряда резьбы или подачи, необходимо диск барабана за рукоятки вытащить на себя, повернуть до совпадения риски диска с риской барабана, а затем подать диск вперед в прежнее положение
Для осуществления быстрых перемещений суппорта в коробке подачи на выходном валу смонтирована обгонная муфта.
Рис. 7. Направления передачи движения через коробку подач при нарезании различных резьб и обеспечении продольных и поперечных подач.
Привод подачи
Движение подач заимствуется от вала шпинделя (VI) через зубчатые колеса гитары 60/60. Далее с VII на VIII вал движение передается через реверсивный механизм (42/42 или 28/56 или 35/28/35). С вала VIII на вал IX движение передается через сменные зубчатые колеса (42/95/50 или 64/95/97). Совместно с валом IX вращается колесо 35, от него движение разветвляется на два направления (см. рис. 7): по первому направлению передается вращение при нарезании дюймовых и питчевых резьб, а по второму метрических, модульных и обеспечение продольных и поперечных подач.
Первое направление передачи вращения. Муфта М2 выключена и от колеса 35 движение передается через колеса 37/35 на вал X, с которого через колеса 28/25 получает вращение накидной передвижной блок колес 25–36. Колесо 36 этого блока может быть зацеплено с любым колесом семиступенчатого блока 16 зубчатых колес (конус Нортона) (48,44,40,36,32,28,26), что приведет в свою очередь к вращению вала XI, а вместе с ним колеса 35 (муфта М3 в это время выключена). Далее движение передается колесами 35/28, 28/35 (два колеса 28 закреплены на общей втулке, но вращения валу XIII не передают – вращаются на валу свободно). Муфта М4 выключена (она связывает вращение валов X и XII при передаче вращения по второму направлению). От колеса 35 вращение передается валу XII, совместно с которым вращается блок колес 18–28. С вала XII на вал XIII возможна передача движения через колеса 18/45 или 28/35. Далее с вала XIII на вал XIV используется пара колес 35/28 или 15/48. Вал XIV связывается с валом XVI при включении муфты М5 и, таким образом, вращение получает ходовой винт t = 12 мм.
Второе направление передачи вращения. муфта М2 включается, одновременно выводится из зацепления колесо 35, находящееся на валу X, и вращение получает семиступенчатый блок зубчатых колес. От этого блока движение передается на накидной блок колес 36–25, далее на вал X через колеса 25/28, при этом муфта М4 включена (при перемещении правой полумуфты влево выводится из зацепления колеса 35 и 28) и следовательно вал XII вращается заодно с валом X. Далее движение передается так же, как описано выше: с вала XII на вал XIII, а с него на вал XIV. Причем при нарезании метрической и дюймовой резьб 17 вращение в гитаре передается через сменные зубчатые колеса 42/95/50, а при нарезании модульной и питчевой резьб сменные блоки переворачиваются и тогда вращение будет передаваться через зубчатые колеса 64/95/97. При нарезании резьб движение передается ходовому винту, а для получения продольных и поперечных подач муфта М5 отключатся и вращение получает вал XV через двухвенцовые колеса 28/56 и обгонную муфту Мо. При смещении колес 28–28 влево, ее левый зубчатый венец входит в зацепление с колесом 56, жестко закрепленным на валу XV, а вращение последнему передается помимо обгонной муфты, что необходимо при нарезании торцовых резьб.
Коробка подач дает возможность нарезать все стандартные резьбы и обеспечивает необходимые подачи, величины которых указаны в технической характеристике станка.
От ходового вала XVII через колеса 27/20/28, предохранительную муфту Мп и червячную пару 4–20 получает вращение вал XIX (см. рис. 5). Последний связан передней шестерней 40 непосредственно с зубчатыми венцами кулачковых муфт М7 и М9, а задней шестерней 40 через паразитное колесо 45 с зубчатыми венцами муфт М6 и М8. Для сообщения суппорту продольной подачи рукояткой 14 (см. рис. 1) включается муфта М7, тогда от вала XIX к реечному колесу Z = 10; m = 3 вращение передается через зубчатые пары 40/37 и 14/66. Для сообщения суппорту поперечной подачи вперед и назад включаются, соответственно, муфты М9 и М8. При управлении подачами суппорта выполнен принцип мнемоничности, т. е. направление наклона рукоятки 14 соответствует направлению подачи суппорта.
При выполнении токарных работ кинематическая цепь подачи согласовывает вращение шпинделя с перемещением суппорта в продольном или поперечном направлениях: за 1 оборот шпинделя суппорт должен переместиться на величину S.
УКБ цепи продольной подачи имеет вид:
(3) S = 1об.шп · inn · π · m · z мм/об
где: inn – передаточное отношение привода подачи от шпинделя до реечного колеса;
π·m·z мм/об – длина делительной окружности реечного колеса;
УКБ для цепи минимальной продольной подачи запишется так:
Быстрые (вспомогательные) перемещения суппорту сообщаются от отдельного электродвигателя М2, (N = 1 кВт, nМ2 = 1410 об/мин) (см. рис. 5), через ременную передачу, ходовой вал и далее по выше рассмотренным кинематическим цепям механизма фартука. Наличие на левом конце ходового вала муфты обгона М0 позволяет сообщать ему большую частоту вращения (от электродвигателя М2) без выключения рабочей подачи. Двигатель М2 включается кнопкой 13.
Наладка станка на нарезание резьб
При нарезании резьбы за один оборот шпинделя суппорт (резец) должен переместиться на шаг резьбы Pp. УКБ винторезной цепи имеет следующий вид:
где in.в. – передаточное отношение соответствующей винторезной кинематической цепи от шпинделя до ходового винта;
Px – шаг ходового винта станка в мм (PX = 12 мм).
Зная направления передачи движения через коробку подач (рис. 7) и используя кинематическую схему станка (см. рис. 5), можно записать УКБ любой винторезной цепи. Например, для метрической резьбы с минимальным шагом:
При нарезании дюймовых резьб шаг задается числом ниток на дюйм:
где: k – число ниток на один дюйм резьбы (1″ = 25,4 мм).
УКБ цепи для нарезания дюймовой резьбы с минимальным шагом имеет вид:
Шаг модульной резьбы выражается через модуль, т. е.:
Питчевая резьба задается диаметральным питчем П. Формула для определения шага нарезаемой питчевой резьбы имеет вид:
где: П – число питчей нарезаемой резьбы.
УКБ цепей для нарезания модульной и питчевой резьбы могут быть записаны аналогично вышеизложенному, руководствуясь информацией приведенной в п.4.5.3.
Нарезание резьб повышенной точности и нестандартных резьб
При нарезании резьбы повышенной точности вращение на ходовой винт передается напрямую. С этой целью включаются зубчатые муфты М2, М4 и М5, соединяя между собой валы Х, XII, ХV и ходовой винт. Точность нарезаемой резьбы в этом случае повышается за счет уменьшения длины винторезной кинематической цепи.
УКБ винторезной цепи в этом случае запишется следующим образом:
где: iШ.Г – передаточное отношение цепи от шпинделя до гитары сменных колес;
iг – передаточное отношение сменных колес гитары.
Решая уравнение (8) относительно iг, получим следующую формулу для подбора сменных зубчатых колес в гитару:
Этой формулой можно пользоваться также при расчете iг в случае нарезания нестандартных резьб.
Нарезание резьбы с увеличенным шагом
При нарезании резьбы с нормальным шагом (Pp = 1–12 мм) вращение на вал XIII передается непосредственно от шпинделя через колеса 60/60 (i=1). Для нарезания резьбы с увеличенным шагом (Pp = 14–192 мм) зубчатое колесо Z=45 вала VIII вводится в зацепление с колесом Z=45 вала IV, а вращение на шпиндель должно передаваться через перебор. В зависимости от величины передаточного отношения от шпинделя до вала VIII (в зависимости от положения блоков перебора), шаг нарезаемой резьбы будет увеличен в 2, 8 и 32 раза.
Нарезание торцовой резьбы (архимедовой спирали)
Торцовая резьба применяется, например, в самоцентрирующих кулачковых патронах, в которых движение кулачков в радиальном направлении сообщается с помощью диска, имеющего резьбу на торце. Нарезаются торцовые резьбы по цепи дюймовых резьб. Цепь связывает вращение шпинделя с вращением ходового винта поперечной подачи. Настройка обеспечивается гитарой сменных колес. Отвод суппорта (резца) в исходное положение для выполнения последующего перехода при нарезании резьбы, выполняется также путем реверсирования вращения шпинделя. Чтобы исключить из цепи обгонную муфту М0 (см. рис. 7), которая передает движение на ходовой вал только при прямом вращении шпинделя, одно из колес блока 28–28 на валу XV вводится в зацепление с жесткозакрепленным на ходовом валу зубчатым колесом Z=56.
