Машиностроение

Коробка подач.

Рисунок 5.

На кинематической схеме станка кулачковые муфты М2, М3 и М4 коробки  подач для удобства чтения схемы  и большей наглядности показаны как муфты с торцовыми кулачками. В действительности, как видно  из рисунка, у этих муфт одна из полумуфт представляет собой шестерню с наружным зацеплением, а другая — зубчатое колесо с внутренним зацеплением. Такая  конструкция кулачковых муфт более  технологична, надежна в работе и  долговечна. 
Все шестерни коробки подач изготовлены из стали 45 и закалены ТВЧ до твердости HRC 50. Большинство шестерен и блоков шестерен, как подвижных, так и неподвижных, установлены на валах на шлицевых соединениях и только зубчатое колесо 4 и блок шестерен 5 по конструктивным соображениям закреплены на валах посредством сегментных шпонок, а шестерня 25 изготовлена за одно целое с валом. Все валы коробки подач смонтированы на шариковых подшипниках. Вал 11, который посредством жесткой муфты 13 связан с ходовым винтом 14, кроме двух радиальных шариковых подшипников имеет также два упорных прецизионных шариковых подшипника 8 и 10 класса А серии 8105, благодаря чему особое биение ходового винта не превышает 4 мкм. Степень предварительного натяга этих упорных шариковых подшипников регулируется гайками 12. Включение ходового винта или ходового валика производится кнопкой 9 при помощи тяги 7 и вилки 6.

                Промежуточный вал 21 соединен с ходовым валиком 17 посредством предохранительной муфты, состоящей из закаленного диска 20 с отверстиями, корпуса 19, шариков 15, пружин 16 и регулировочной гайки 18. Диск 20 жестко закреплен на валу 21, а корпус 19 — на ходовом валике 17. В отверстия корпуса 19 муфты заложены шарики 15, которые посредством пружин 16 и гайки 18 поджаты к отверстиям диска 20. 
До тех пор пока крутящий момент, передаваемый ходовому валику, не превышает допустимой величины, все элементы предохранительной муфты работают как одно целое и вращаются совместно. Однако как только крутящий момент превысит допустимую величину, шарики 15, преодолевая сопротивление пружин 16, отойдут вправо и диск 20 начнет проскакивать относительно корпуса 19, который совместно с ходовым валиком 17 прекратит свое вращение. Регулировка величины допустимого крутящего момента производится гайкой 18.

Смазка механизмов коробки подач  осуществляется под давлением маслом из резервуара, расположенного в верхней  части корпуса 3 и прикрытого крышкой 1. Масло подается в резервуар  насосом 22, который приводится во вращение валиком 23, связанным с шлицевым валом 24. Из резервуара масло подается к точкам смазки по трубкам 2. Заливка  масла в резервуар коробки  подач производится по маслоуказа-телю У2 после снятия крышки 1.

Фартук.

Рисунок 6.

В станке модели 1А616 применен фартук закрытого типа упрощенной конструкции, так как в нем нет дополнительного  механизма для реверсирования подач. Включение поперечных и продольных подач суппорта производится соответственно мелкозубчатыми кулачковыми муфтами  М5 и М6. 
Муфта М5 поперечной подачи суппорта управляется рукояткой 16, закрепленной на эксцентриковом валике 17. Последний установлен в отверстии стакана 20 и своей эксцентричной шейкой упирается в болт 19. При повороте рукоятки 16 совместно с эксцентриковым валиком 17 они одновременно вместе со стаканом 20 двигаются вдоль оси вала и через шарикоподшипник 15 и втулку 21 перемещают в осевом направлении шестерню-полумуфту 14. Последняя, упираясь в штыри 4 и преодолевая сопротивление пружин 5, входит в торцовое зацепление с шестерней полумуфтой 6, включая поперечную подачу. 
При повороте рукоятки 16 в первоначальное положение пружины 5 через штыри 4 расцепляют полумуфты 14 и 6, выключая движение подачи. Регулирование правильности включения и выключения муфты М5 производится болтом 19, который после регулировки законтривается гайкой 18. Управление муфтой М6 происходит аналогичным образом. 
Включение маточной гайки 7 осуществляется рукояткой 12 посредством фасонного диска 13. Обе половинки маточной гайки 7 перемещаются по направляющим типа «ласточкин хвост», которые регулируются клином 8 и винтами 9. Последние контрятся стопорами 10. 
Диск 11 служит для блокировки одновременного включения подачи от ходового валика и перемещения фартука от ходового винта. При нарезании резьбы от ходового винта реечная шестерня-валик 3 может быть выведена из зацепления с рейкой путем перемещения ее вдоль оси за кнопку 23. Положение шестерни-валика 3 фиксируется шариком 22.

                 Для отсчета продольных перемещений суппорта на фартуке установлен лимб 1, связанный с приводным диском-шестерней 2 посредством пружинной пластинки 24. Такая фрикционная связь позволяет быстро устанавливать лимб 1 в удобное для отсчета положение. Заливка масла (индустриальное 20) производится через пробку, расположенную на продольных салазках суппорта. Слив масла осуществляется через пробку, находящуюся в днище корпуса фартука. Уровень масла можно наблюдать по указателю У3. Для смазки червячной передачи фартука предусмотрена специальная масляная ванна. Смазка мелкозубчатых муфт продольной и поперечной подачи, а также подшипников скольжения осуществляется маслом из резервуара, расположенного в верхней части фартука, через маслоподводящие трубки.

Суппорт

Рисунок 7.

Крестовый суппорт состоит из продольных салазок 1, поперечных салазок 2, средней  поворотной части 3, верхней части  суппорта 4 и четырех-позиционного резцедержателя 21.

Рисунок 8.

Продольные салазки 1 перемещаются по внешним направляющим станины 24. Для предохранения от опрокидывания  и для обеспечения более плавного хода продольные салазки с задней стороны снабжены двумя планками 25 с регулируемыми упорами 26. Закрепление  продольных салазок на направляющих станины производится стяжным болтом 8. 
Ручное установочное перемещение поперечных салазок 2 производится рукояткой 22 посредством ходового винта 18. Для обеспечения возможности устранения зазора между ходовым винтом и гайкой последняя состоит из двух частей — неподвижной 13 и регулируемой 16. Между обеими частями гайки размещен клин 14. Если вследствие износа резьбового соединения возникнет мертвый ход поперечных салазок, освобождают винт 17 и посредством винта 15 подтягивают клин 14. После устранения зазора гайка 16 надежно закрепляется винтом 17. Быстрый отвод и подвод суппорта в пределах до 8 мм, необходимый при нарезании резьбы и ряде других операций, производится рукояткой 23. Перемещение верхней части суппорта осуществляется рукояткой 11, закрепленной на винте 6. Гайка 7 жестко связана со средней поворотной частью 3. Величина пере- , мещения верхней части суппорта отсчитывается по лим-бовому кольцу 9, которое удерживается в нужном положении пластинчатой пружинкой 10. Гайки 12 служат для устранения зазора между винтом 6 и корпусом верхней части суппорта. Рукоятка 5 с помощью храповика 20 и кулачка 19 обеспечивает освобождение, поворот, фиксацию и закрепление резцедержателя 21.

              

 

Рисунок 9.

Для таких токарно-винторезных  станков повышенной точности, как  станок модели 1А616, предельное отклонение от параллельности направления движения салазок суппорта оси шпинделя передней бабки составляет 0,02 мм на длине 100 мм.

Задняя бабка

Основными частями задней бабки  являются корпус 4, основание 17 и пи-ноль 2. Последняя совместно с центром  может перемещаться вдоль своей  оси в корпусе 4. От проворачивания пиноль удерживает шпонка 19, входящая в паз а пиноли. Осевое перемещение  пиноли производится вручную маховичком 9, закрепленным на винте 5. Последний  входит в маточную гайку 6, жестко связанную  с пинолью 2. Осевые усилия, действующие  на пиноль, воспринимаются упорным  шарикоподшипником 7. В конце хода пиноли назад выжимается задний центр 1. Закрепление пиноли в корпусе  бабки производится рукояткой 3 посредством  втулочно-винтового зажима 18. Рычаг 8 служит для закрепления задней бабки на направляющих станины станка. При повороте рычага 8 по стрелке б эксцентрик оси 10 перемещает вверх стяжку 12 с винтом 13. Последний приподнимает правый конец рычажной планки 14, которая, будучи связана болтом 15 с корпусом бабки, нажимает через сферическую головку болта 21 на прижим 16. Прижим 16, опираясь на нижние плоскости направляющих станины (на рисунке не показаны), надежно закрепляет бабку. Упор 11 служит для ограничения хода рычага 8 и соответственно поворота эксцентрика оси 10. Для производства особо тяжелых работ задняя бабка может быть дополнительно закреплена гайкой 20.                                                                                                      К задней бабке также предъявляются высокие требования по точности ее монтажа и установки. Например, отклонения от параллельности перемещения пиноли задней бабки направлению перемещения продольных салазок суппорта не должно превышать в горизонтальной плоскости 10 мкм на максимальном вылете пиноли.

Нарезание резьбы осуществляется плашкой; фаска снимается с помощью  проходного резца под углом   45 градусов.

               Резцы - однолезвийный инструмент для обработки заготовки с поступательным или вращательным главным движением и возможностью перемещения в нескольких направлениях.

В качестве измерительных  инструментов используется линейка  и штангенциркуль с ценой деления  0.05 мм.

Режущий инструмент

При работе на токарных станках используют различные режущие инструменты: резцы, сверла, развертки, метчики, плашки, фасонный инструмент и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4. Определение глубины резания, подачи и расчет скорости и режимов резания

 

1. Назначение глубины  резания t (мм).

Глубину резания выбираем в диапазоне 0.5…3 мм, при этом для  предварительного точения выбирают большее значение, для чистового  – меньшее. Глубина резания не должна быть больше припуска на механическую обработку.

Число проходов при подрезание торца L=100мм составит 102мм-120мм=2мм.

Число проходов при обработке  Ø20мм составит 32мм-20мм=12мм; т.к. деталь имеет форму вала, то общая глубина обработки составит 6мм.

Число проходов при обработке  Ø20мм составит 42мм-20мм=22мм; следовательно  общая глубина обработки составит 11мм.

Число проходов при обработке  Ø22мм составит 24 мм-22мм=2мм; следовательно общая глубина обработки составит 1мм.

 

Токарная операция.

Установ А.

Переход №3: t=3; i=1.

Установ Б.

Переход №6: t=2; i=1

Переход №7: t=3; i=3.

Установ В.

Переход №10: t=0,5; i=1

Переход №11: t=0,5; i=1

Переход №12: t=1,5; i=2.

Установ Г.

Переход №16: t=1; i=2.

2. Выбор подачи S (мм/об) и скорости резания Vр (м/мин).

Режимы резания определяются в следующей последовательнисти:

Для чернового точения:

Подача S=0.78 мм/об; скорость резанья Vp=65 м/мин.

Для чистового точения:

Подача S=0.35 мм/об; скорость резанья Vp=93 м/мин.

3. Расчет частоты вращения шпинделя n_р для найденной скорости резания V_Р производится по формуле:

,

где V_Р – рациональная скорость резания в м/мин; π=3.14, D – обрабатываемый диаметр в мм.

 

Токарная операция.

Установ А.

Переход №3: 667.8 об/мин

Установ Б.

Переход №6: 172.5 об/мин

Переход №7: 985.7 об/мин

Установ В.

Переход №10: 504.9 об/мин

Переход №11: 740.4 об/мин

Переход №12: 987.3 об/мин

Установ Г.

Переход №16: 1480.9 об/мин

Переход №17: 15 об/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 5. Расчет затрат времени

 

Основное (технологическое) время определяется по формуле:

, где

L – длина обрабатываемой  поверхности, мм

n – число оборотов в мин.

S – подача на один оборот шпинделя, мм/об

i – число рабочих ходов

 

Токарная операция.

Установ А.

Переход №3: t_oi =(20 *1)/(667.8*0.78)=0.03 мин.

Установ Б.

Переход №6: t_oi =(100*1)/(172.5*0.78)=0.74 мин.

Переход №7: t_oi =(30*3)/(985.7*0.78)=0.11 мин.

Установ В.

Переход №10: t_oi =(22*1)/(504.9*0.78)=0.05 мин.

Переход №11: t_oi =(22 *1)/(740.4*0.35)=0.08 мин.

Переход №12: t_oi =(25*2)/(987.3*0.35)=0.14 мин.

Установ Г.

Переход №16: t_oi =(30*2)/(1480.9*0.35)=0.11 мин.

Переход №17: t_oi =(20*1)/(25*1.5)=0.53 мин.

Таблица 4.

Результаты расчетов затрат времени t0i по технологическим установам изготовления вала

Установ	S,мм	np, об/мин	L, мм	i	Toi
3	0.78	667.8	20	1	0.03
7	0.78	985.7	30	3	0.11
10	0.78	504.9	22	1	0.05
11	0.35	740.4	22	1	0.08
12	0.35	987.3	25	2	0.14
16	0.35	1480.9	30	2	0.11
17	1.5	25	20	1	0.53
Итого	-	-	-	-	1.05