Материал: Металлорежущие станки.

Рис. 46. Головка с вертикальной осью поворота: 1 – шпиндель; 2 – револьверная головка;

3 – револьверный суппорт

Рис. 47. Головка с горизонтальной осью, перпендикулярной оси шпинделя: 1 – шпиндель; 2 – револьверная головка; 3 – револьверный суппорт

73

Рис. 48. Головка с горизонтальной осью, параллельной оси шпинделя: 1 – шпиндель; 2 – револьверная головка;

3 – револьверный суппорт

Головки типа 1 и 2 помимо револьверного имеют поперечные суппорты. Головки типа 3 могут не иметь поперечный суппорт. В последнем случае поперечная подача Sпоп производится за счет медленного поворота револьверной головки.

Высокая производительность станков достигается благодаря тому, что обработка производится без пробных проходов, станок заранее настраивают для получения определенных размеров. Инструменты, закрепленные в револьверной головке, настраивают на диаметральные размеры. Длинновые размеры (величину хода каждого инструмента) обеспечивают настройкой барабана упоров, который автоматически поворачивается при каждом переключении револьверной головки. В револьверной головке может быть от 6 до 24 гнезд для закрепления инструментов и оправок с инструментами.

К преимуществам токарно-револьверных станков относятся сокращение машинного времени в результате применения многорезцовых державок, возможность одновременной обработки детали инструментами револьверной головки и попереч-

74

ного суппорта, а также сравнительно малые затраты вспомогательного времени благодаря работе инструментами, предварительно настроенными на размер.

Для зажима прутков при обработке на токарноревольверных станках широкое применение получили цанговые патроны, основным элементом которых является цанга – стальная закаленная втулка с прорезями, образующими пружинящие лепестки (рис. 49). Зажим прутков происходит за счет перемещения конусных поверхностей цанги и оправки.

Рис. 49. Цанги: а – затяжная; б – неподвижная; в – выдвижная

Рис. 50. Схемы действий цанговых патронов:

а– патрон нажимного действия; б – патрон натяжного действия;

в– патрон с промежуточной втулкой

Различают цанговые патроны трех типов: нажимные, натяжные и с нажимным элементом. На рис. 50 показаны схемы трех типов цанговых патронов. Патрон нажимного действия содержит цангу 1, которая с усилием F3 вдвигается в коническое отверстие корпуса 2, закрепленного на шпинделе станка. К не-

75

достаткам такого патрона следует отнести снижение усилий зажима под действием сил резания. Патрон натяжного действия предусматривает втягивание цанги 1 и в коническое отверстие шпинделя 2. В этом случае при малых габаритах обеспечивается высокая жесткость и повышение усилия зажима под действием сил резания.

Однако при зажиме прутка-заготовки наблюдается его осевое смещение и отход от упора, расположенного в револьверной головке. Это снижает точность обработки в осевом направлении. Потеря осевой точности исключена в патронах третьего типа, где на неподвижную в осевом направлении цангу 1, упирающуюся в корпус 2, воздействует нажимной элемент 3. Как правило, цанговые патроны имеют электромеханический, пневматический или гидравлический приводы зажима.

4. Токарно-лобовые станки. Применяют для обработки заготовок типа дисков и колец большого диаметра и небольшой длины. Поэтому они не имеют задней бабки и при сравнительно небольшой длине имеют планшайбу большого диаметра.

Ввиду невысокой точности и сложности установки заготовки на вертикальной планшайбе лобовые станки применяют редко, они вытеснены более совершенными карусельными станками.

Рис. 51. Лобовые станки

76

На рис. 51 показаны лобовые станки с суппортом, установленным на одной станине со шпиндельной бабкой (а) и станки с обособленным суппортом (б). Последние предназначены для обработки особо крупных деталей, превышающих диаметр планшайбы. Для этого в фундаменте под планшайбой делают выемку.

5. Токарно-карусельные станки. Служат для обработки тяжелых деталей большого диаметра и сравнительно небольшой длины. Заготовки устанавливают на горизонтальную планшайбу с вертикальной осью вращения. Это облегчает установку и выверку заготовок. Кроме того, шпиндель разгружен от изгибающих сил, что обеспечивает более высокую точность обработки.

На станках выполняют токарную обработку резцами наружных и внутренних поверхностей разного профиля. Основными размерами карусельных станков являются наибольший диаметр и высота обрабатываемых заготовок. Станки с планшайбой диаметром от 800 до 1600 мм обычно одностоечные, а с планшайбами большего диаметра – двухстоечные.

ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ СТАНОК 16K20

Назначение станка

Станок применяется в единичном и мелкосерийном производстве для выполнения широкого круга токарных работ. С помощью резцов различного типа, закрепленных в резцедержателе, на станке выполняют обработку наружных и внутренних цилиндрических, конических, торцовых и фасонных поверхностей, нарезание различных резьб. С помощью инструментов, закрепленных в пиноли задней бабки, выполняют сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание.

Основными узлами станка являются: станина, передняя (шпиндельная) бабка с коробкой скоростей, гитара сменных ко-

77

Привод подач суппорта содержит звено увеличения шага, механизм реверса ходового винта, гитару сменных шестерен, коробку подач и фартук.

Звено увеличения шага обычно включают при нарезании резьб, шаг которых больше шага ходового винта станка. На станке 16K20 звено увеличения шага применяется для нарезания резьб с шагом больше 7 мм. Включение осуществляют перемещением блока Б5 до сцепления колес 45–45 (пунктир). Увеличение шага резьбы возможно только при включенном переборе, при этом

iуш = i1 ,

пер

iуш.1 = 1 об.шп. 60 72 60 45 = 32, 30 18 15 45

iуш.2 = 1 об.шп. 60 72 45 45 = 8. 30 18 45 45

Особенностью рассматриваемого станка является возможность увеличивать шаг резьбы в два раза при выключенном переборе. При этом блок Б4 сцепляется с левой шестерней Z = 30, а блок Б5 занимает левое положение.

Механизм реверса ходового винта позволяет нарезать как правые, так и левые резьбы. Реверсирование выполняют перемещением вдоль вала шестерни Z = 45, имеющей два положения. При этом

iрев.1 = 3045 = 23 , iрев.2 = 3025 4225 = 32 .

Гитара сменных шестерен настраивается в зависимости от типа резьбы. При нарезании метрических и дюймовых резьб

79

iг = 8640 8664 = 85 ,

при нарезании модульных и питчевых резьб iг = 6073 8636 .

Особые случаи настройки гитары изложены ниже. Коробка подач составлена из механизма корригированных

колес с передвижными блоками Б6, Б7 и множительного механизма, содержащего блоки Б8 и Б9. Передаточные отношения механизма корригированных колес образуют арифметический ряд:

iК1 : iК2 : iК3 : iК4 = 3528 : 2828 : 3025 : 3042 = 54 : 55 : 65 : 75 .

Передаточные отношения множительного механизма образуют геометрический ряд:

iМ1 = 1845 1548 = 12 ; iМ2 = 3528 1548 = 14 ; iМ3 = 1845 3528 = 12 ; iМ4 = 3528 3528 =1.

Коробка подач позволяет осуществить две настройки. Первая настройка применяется при нарезании метрических и модульных резьб и для осуществления рабочих подач при точении. При этом включают зубчатые муфты М3 и M4 (они сблокированы и включаются только вместе). Вторая настройка применяется для нарезания дюймовых и питчевых резьб. При этом муфты М3 и M4 выключены (как показано на схеме) и направление движения в механизме корригированных колес меняется так, что

i1 = 1 .

К iК

80

При включении зубчатых муфт М2 и М5 коробка подач выключается, движение от гитары передается непосредственно ходовому винту, iкп = 1.

Фартук преобразует вращение ходового вала в поступательное движение подачи. Кроме того, он имеет разъемную гайку, которая соединяется с ходовым винтом станка при нарезании резьб. Фартук имеет два передаточных отношения:

– при продольной подаче:

iф.прод = 1об.ход.вала 3032 3232 3230 МП 214 3641 М7 1766 π 3 10,

– при поперечной подаче:

iф.поп =1 об.ход.вала 3032 3232 3230 МП 214 3636 М8 3455 1655 1629 5.

Управление подачами осуществляется мелкозубчатыми муфтами М6–М9. Продольная подача суппорта (влево или вправо) включается муфтами М6 и М7, поперечная (вперед или назад) – муфтами М8 и М9.

Ускоренные перемещения суппорта осуществляются от двигателя Д2, вращение от которого передается ходовому валу клиноременной передачей 85–127. При этом муфта обгона М0 отключает коробку подач.

НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ НА ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫХ СТАНКАХ

На станках нарезают:

–резьбы различных типов со стандартными шагами нормальной точности;

–резьбы различных типов высокой точности;

–резьбы с нестандартными шагами;

–резьбы с увеличенными шагами;

–резьбы многозаходные;

81

–резьбы торцовые;

–резьбы правые и левые;

–резьбы наружные и внутренние.

Настройку винторезной цепи производят на основании расчетных перемещений и уравнения кинематического баланса:

1 об. шп. → tр, мм/об,

tр = 1 об. шп. · iуш · iрев · iг · iкп · tхв,

где tр – шаг нарезаемой резьбы; iуш – передаточное отношение звена увеличения шага; iрев – передаточное отношение механизма реверса ходового винта; iг – передаточное отношение гитары сменных шестерен; iкп – передаточное отношение коробки подач; tхв – шаг ходового винта станка.

В уравнении шаг нарезаемой резьбы должен быть выражен в величинах, в которых измеряется шаг ходового винта.

Примеры нарезания резьбы рассмотрим при использовании ТВС 16К20.

1. Резьбы со стандартными шагами нарезают, пользуясь табл. 4.

Кинематические параметры резьбы: n – число ниток резьбы, размещающихся на одном дюйме длины; m – модуль; P –

82