Описание токарно-винторезного станка 16к20

ВСТУП

 

Високі  темпи зростання випуску продукції  машинобудівної та інших галузей  виробництва вимагають розробки і впровадження новітнього високопродуктивного  обладнання, різних типів верстатів-автоматів  і автоматичних ліній.

Сучасне металорізальне обладнання – це високо розвинені машини, що включають велику кількість механізмів і використовують механічні, електричні, електронні, гідравлічні, пневматичні та інші методи здійснення рухів. На них оброблюють різноманітні деталі (від найдрібніших до деталей, розміри яких сягають декількох десятків метрів) з необхідною точністю виконання.

На металорізальних  верстатах обробляються деталі різноманітної  форми з різними вимогами до їх якості, та точності їх виконання. Спектр оброблюваних матеріалів також поширений: чорні та кольорові метали, металокерамічні  сплави, пластмаси, деревина, дорогоцінне  та напівдорогоцінне каміння та інше. Конструкції верстатів постійно удосконалюються з урахуванням  зростаючих вимог до їх точності, продуктивності та інших характеристик.

При реалізації поставлених завдань важливе  місце займає проблема поліпшення використання діючого металорізального обладнання за рахунок його удосконалення, а  саме:

- підвищення  швидкостей обробки

- підвищення  точності і надійності роботи

- збільшення  потужності приводу

- застосування  засобів автоматизації і управління  робочим процесом

- використання  пристосувань і пристроїв, що  розширюють технологічні можливості  верстатів. 

Найпоширенішою  серед металорізальних верстатів  є токарна група, до якоі відноситься і проектований верстат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ  ТЕХНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕРСТАТА

 

1.1Аналіз завдання і огляд  конструкцій верстатів аналогів

Згідно  із завданням на проект необхідно  спроектувати токарний  верстат  з наступними вихідними даними:

1) Типорозмір верстата, визначається максимальним діаметром обробки над станиною – Dmax=400 мм;

    2) Максимальна довжина обробки L=1000 мм;

     3) Клас точності верстата – нормальний;

4) Призначений  для виконання різних токарних  робіт і нарізання метричної,  модульної,дюймової та пітчевої різьб;

5) Деталь  установлюється в центрах або  в патроні.

На  даний час в промисловості в промисловості використовуються верстати токарної групи, що діляться на універсальні, спеціальні і спеціалізовані. Універсальні верстати призначені для виконання різноманітних операцій. На спеціалізованих верстатах виконується менша кількість операцій. Спеціальні верстати розроблені для обробки вузького кола деталей (одного типурозміру). Універсальні верстати, у свою чергу, поділяються на токарно-гвинторізні і токарні. Токарні верстати призначені для виконання всіх видів токарних операцій, за винятком нарізання різьб різцями.

Верстатобудівна промисловість випускає різні моделі токарних і токарно-гвинторізних верстатів - від настільних до важких. Найбільшій діаметр оброблюваної поверхні коливається від 95 до 5 000 мм при довжині заготовки від 125 до 24 000 мм. Деякі токарно-гвинторізні верстати оснащуються копіювальнім пристроєм,  що дозволяють обробляти складні контури без необхідності використання фасонних різців та комбінованого розточувального інструменту, а також значно спрощують наладку і підналадку верстата.

Розглянемо  декілька верстатів аналогів і виберемо з них один, як базову модель для проектованого.

 

Верстат моделі 16Л20

Верстат призначено для виконання різноманітних токарних робіт в центрах або патроні, а також для нарізання метричних, модульних, дюймових і пітчевих різьб. Верстати можна використовувати в механічних цехах при дрібносерійному й одиничному виробництвах. Клас точності верстата 16Л20 - Н, шорсткість обробленої поверхні Ra 2,5 мкм. Частота обертання шпинделя регулюється коробкою швидкостей і двома переборами в шпиндельній бабці.

 

Мал.1 Верстат мод. 16Л20

 

Його  характеристики:

Найбільший  діаметр обробки, мм:

-над супортом: 400

-над станиною: 210

Найбільший  діаметр прутка, мм: 34

Найбільша маса виробу, кг: 195

Найбільша довжина  оброблюваного виробу, мм: 1500

Кроки нарізуваних різьб:

-метрична (крок), мм: 0,25-56

-дюймова, число ниток на один дюйм:112-0,5

-модульних, модуль: 0,25-56

-пітчевая, пітч:112-0,5

Потужність електродвигуна приводу головного руху, кВт: 3,8-6,3

Частота обертання, об/хв: 730-1450

Габарит верстата (ДхШхВ),мм: 2920х1035х1450

Маса верстата, кг: 2050

 

Верстат моделі 16К20

Токарно-гвинторізні верстати моделі 16К20 призначені для виконання різноманітних токарних робіт: обточування і розточування циліндричних і конічних поверхонь, нарізання зовнішніх і внутрішніх метричних, дюймових, модульних і пітчевих різьб, а також свердління, зенкерування, розгортання, і т.п. Відхилення від циліндричності 7 мкм, конусності 20 мкм на довжині 300 мм, відхилення від прямолінійності торцевої поверхні на діаметрі 300 мм - 16 мкм.

Верстати  оснащені механічним фрикційні, приводи  швидких переміщень супорта, задня  бабка має аеростатичне розвантаження, направляючі станини загартовані HRC 49 ... 57

Мал.2 Верстат мод. 16К20

Його  характеристики:

Найбільший  діаметр оброблюваної заготовки, мм:  

-Над станиною: 400 

-Над супортом: 220

Найбільша довжина  оброблюваної заготовки, мм: 750-1500

Клас точності за ДСТ 8-82: H

Розмір внутрішнього конуса в шпинделі: Морзе 6 М80 *

Кінець шпинделя по ГОСТ 12593-72: 6К, 6М *

Діаметр скрізного отвору в шпинделі, мм: 55, 62 *

Число ступенів частот обертання шпінделя:

-прямого: 23

-зворотного: 12

Межі частот обертання шпинделя, хв:

-прямого: 12,5-2000

-зворотного: 19-2420

Межі робочих  подач, мм / об:

-поздовжніх: 0.07-4.16

-поперечних: 0.035-2.08

Межі кроків нарізуваних різьб:

-дюймових, число ниток на дюйм: 24 ... 1.625

-метричних, мм: 0.5-192

-модульних, модуль: 0.5 ... 48

-пітчевих, пітч: 96 .. 1

    -Архімедової спіралі, дюйм: 3 / 8 ", 7 / 16"

    -Архімедової спіралі, мм: 8, 10, 12

Найбільший  момент кручення, кНм: 2

Габаритні розміри  верстата, мм:

-довжина: 2812

-ширина: 1166

-висота: 1324

Маса верстата, кг: 2140

 

Верстат моделі 16К20Ф3

Верстат 16К20Ф3 патроно-центровий призначений для токарної обробки зовнішніх і внутрішніх поверхонь деталей типу тіл обертання із ступінчастим і криволінійним профілями в один або кілька проходів у замкнутому напівавтоматичному циклі, а також для нарізування кріпильних різьб (залежно від можливостей системи ЧПУ). Верстати даної моделі застосовуються в штучному, дрібносерійному і серійному виробництві з дрібними партіями повторюваних деталей. Клас точності верстата-П. Верстати можуть випускатися в спеціальному і спеціалізованому виконаннях з наладкою по комплекту замовлення, наприклад 16К20Т1.Н001, 16К20Т1.Н002, 16К20Ф3С32.Н001, 16К20РФ3С32.Н002 і т.п.

 

Мал.3 Верстат мод. 16К20Ф3

 

Його характеристики:

Найбільший  діаметр встановлюваного виробу над станиною, мм: 500

Найбільший  діаметр виробу над супортом, мм: 220

Висота  різця, встановленого в різцедержачі, мм: 25

Найбільша довжина виробу при установці в центрах, мм: 1000

Найбільша довжина обробки, мм: 905

Частота обертання шпинделя (безступінчасте регулювання), об / хв: 22,4 - 2240

Межі  частоти обертання шпинделя, що встановлюються вручну, об / хв:                                               

I діапазон: 22,4 - 355                                               

II діапазон: 63 - 900                                               

III діапазон: 160 - 2240 

Максимальна (максимально-рекомендована) швидкість  робочої подачі, мм / хв (мм / об):

-поздовжньої: 2000 (2,8)

-поперечної: 1000 (1,4) 

Швидкість швидких ходів, мм / хв, не менше:

-поздовжніх: 7500

-поперечних: 5000

Межі  кроків нарізання різьб, мм: 0,01 - 40,95

Кількість позицій автоматичної поворотної головки: 6

Граничні  діаметри свердління, мм:

-по чавуну: 28

-по сталі: 25

Габарит верстата, мм, не більше: 3250 × 1700 × 2145

Маса  верстата, кг, не більше: 3800

 

Верстат моделі 1К62

Токарно-гвинторізний верстат мод. 1К62 призначено для виконання  різноманітних токарних робіт, в  тому числі для нарізання метричної, модульної, дюймової та пітчевой різьб на заготовках, що встановлюються в центрах або патроні.

Основні переваги даної серії верстатів - висока потужність головного приводу, велика жорсткість і міцність всіх ланок кінематичного ланцюга, надійність і вібростійкість конструкції, широкий  діапазон частот обертання шпинделя, розрахованих на швидкісне і силове різання.

Шпиндель  верстатів встановлений на спеціальних  підшипниках, які забезпечують необхідну  твердість і високу точність обробки.

Обробка різноманітних матеріалів може проводитися  з ударними навантаженнями без втрати точності.

Верстати  можуть використовуватися для обробки  загартованих заготовок з жароміцної та інструментальної сталі, що вимагають  важких режимів різання.

Мал.4 Верстат мод. 1К62

 

Його характеристики:

Відстань  між центрами, мм: 1000

Найбільший  діаметр виробу над станиною, мм: 400

Найбільший  діаметр виробу, оброблюваного над  поперечними санчатами супорта, мм: 220

Найбільша довжина обточування, мм: 935

Найбільший  діаметр прутка, що проходить через  отвір в шпинделі, мм: 50

Частота обертання шпинделя, об / хв: 12,5 - 1600

Величина  подачі, мм / об:

-поздовжньої: 0,05-2,8

-поперечної: 0,025-1,4

Крок  нарізати різьблення:

-метричної, мм: 0,5-112

-модульної, модуль: 0,5-112

-дюймової, число ниток на 1":56-0,5

-пітчевой, пітч: 56-0,5

Потужність  електродвигуна головного приводу, кВт: 10

Габарит верстата, мм:

-Довжина: 2795

-Ширина: 1198

-Висота: 1500

Маса  верстата, кг: 3010

 

Верстат моделі ГС526.

Токарно-гвинторізні  верстати ГС526 призначені для виконання  різноманітних токарних робіт, а  також для нарізання метричної, дюймової, модульної та пітчевой різьб.

Верстати можуть застосовуватися в різних галузях промисловості на широкому спектрі операцій для обробки різних матеріалів.

Верстати ГС526 з індексом «У» оснащені фартухами мод. 067.0000.000, 011.0000.000, що мають власний привід прискореного переміщення каретки і супорта, що покращує динаміку роботи верстатів на прискореному ході і коробками подач мод. 077.0000.000, які дозволяють нарізати різьби 11 і 19 ниток на 1" без заміни змінних зубчастих коліс.

Мал.5 Верстат мод. ГС526

 

Його  характеристики:

Найбільший  діаметр оброблюваної заготовки, мм:

- Над  станиною: 500

- Над  супортом: 275

Найбільша довжина  оброблюваної заготовки, мм: 1000

Центр в шпинделі з конусом за ДСТ 13214-79: Морзе 6

Кінець шпинделя за ДСТ 12593-72:  6K

Діаметр циліндричного  отвору в шпинделі, мм: 1957

Найбільша висота різця встановлюваного на верстаті, мм: 25

Кількість швидкостей шпинделя:

     - Прямого обертання: 22

     - Зворотного обертання: 22

Межі частоти  обертання шпинделя, хв-1: 16 .. 2000

Межі робочих  подач супорта, мм / об:

- Поздовжніх: 0,05 .. 2,8

- Поперечних: 0,025 .. 1,4

Межі кроків нарізують різьблення:

- Метричних,  мм: 0,5 .. 112

- Дюймових, число ниток на 1": 56 .. 0,5

- Модульних,  модуль: 0,5 .. 112

- Пітчевих, пітч: 56 .. 0,5

Найбільший  момент кручення на шпинделі, кНм: 1

Потужність  приводу головного руху, кВт : 11 (7,5)

Маса верстата, кг, не більше: 3100

Клас точності по ГОСТ 8-82: П

 

 

 

Порівняємо  розглянуті верстати. При порівнянні звіримо такі параметри як: типорозмір, максимальну довжину обробки, параметри нарізаних різьб, діапазон частот обертання, кількість частот обертання.   Отримані дані занесемо в таблицю 1.

Таблиця.1. Порівняння верстатів заданого типорозміру

Модель		16Л20	16К20	16К20Ф3	1К62	ГС526
Клас точності		Н	Н	Н	Н	П
Lmax, мм		1500	1000	1000	1000	1000
n1 - nz,  об/хв		16-1600	12,5-1600	2,5-200	12,5 - 1600	16-2000
Крок різьби	Метричної	0,25-56	0,5-112	До 20	0,5-112	0,5-112
	Дюймової, ниток/дюйм	56-0,25	56-0,5	-	56-0,5	56-0,5
	Модульної, модуль	0,5-112	0,5-112	-	0,5-112	0,5-112
	Пітчевої, пітч	112-0,5	56-0,5	-	56-0,5	56-0,5
Z		21/18	22	22	22	22
Маса верстата, кГ		2050	2140	3800	3100	3100