Устройство и работа токарного станка

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ

Важнейшими конструктивными узлами токарного станка являются станина с направляющими линейками, передняя бабка со шпинделем и надетым на него патроном для закрепления обрабатываемой заго­товки, коробка подач,суппорт с резцедержателем и фартуком, зад­няя бабка.

При обработке заготовок на токарных станках:

1. Заготовке, закрепленной в центрах или патроне, на шпинде­ле станка, придается вращательное движение,, которое называется главным движением.

2. Резец, закрепленный на суппорте станка или сверло, закреп­ленное в задней бабке, снимают стружку с вращающейся заготовки. Суппорту с резцом (сверлу) придается поступательное движение. Это движение инструмента называется движением подачи.

Схема передачи движений - кинематическая схема станка - опи­сательно представляется следующим образом (рис.8).

От электродвигателя вращательное движение передается на пер­вичный вал коробки скоростей через клиноременную передачу с оп­ределенным, постоянным для данного станка, передаточным отноше­нием, а от первичного вала коробки скоростей через систему последовательных зубчатых передач к шпинделю, обеспечивающему глав­ное движение при токарной обработке. Вся эта серия передач от электродвигателя до шпинделя называется кинематической цепью глав­ного движения.

Кинематическая цепь главного движения токарного станка харак­теризуется передаточным отношением этой цепи. Передаточное отношение цепи главного движения есть отношение скорости вращения шпинделя к скорости вращения электродвигателя, равное произведению передаточных отношений всех участвующих передач и выражается уравнением кинематической цепи главного движения:

,

а решение этого уравнения относительно п дает выражение:

об/мин,

где п – скорость вращения шпинделя, об/мин;

п_дв – скорость вращения электродвигателя привода, об/мин;

i_рем – передаточное отношение клиноременной передачи;

η – коэффициент проскальзывания ремня (для станков принимается

η = 0,985);

i_кс – передаточное отношение коробки скоростей, равное в свою очередь произведению передаточных отношений включенных в ней пар зубчатых колес.

На кинематической схеме рис.8 токарно-винторезного станка модели IК62 кинематическая цепь главного движения0, как частный случай, составлена так, что решение уравнения этой цепи дает следующую скорость вращения шпинделя (проследим по рис.8):

об/мин.

Если оператор только один блок шестерен Б5 передвинет на валу УI шпинделя вправо до сцепления с малым зубчатым колесом на валу У, то решение уравнения пересоставленной кинематической цепи главного движения дает следующую скорость вращения шпинделя:

об/мин.

Фактическая скорость резания, равная окружной скорости на поверхности заготовки, зажатой в патроне шпинделя, получится равной

м/мин,

где Д – диаметр заготовки в миллиметрах (диаметр резания).

От шпинделя вращательное движение через зубчатые колеса в коробке подач может передаваться на одно из следующих устройств подачи.

1. Непосредственно на ходовой винт А, с которым сцепляется или расцепляется ходовая гайка продольной подачи суппорта.

2. Через ходовой вал В и зубчатые колеса в фартуке станка на реечное колесо РК, преобразующее вращательное движение в поступательное движение продольной подачи суппорта.

3. Через тот же ходовой вал В на ходовой винт Г поперечной подачи суппорта.

Подачи можно осуществлять и вручную:

· продольную – посредством маховика Б,

· поперечную – маховиком Г.

Серия передач от шпинделя к реечному колесу или к ходовым винтам называется кинематической цепью подачи.

Кинематическая цепь движения подачи реечным колесом характеризуется, как и цепь главного движения, передаточным отношением.

Оно представляет собой отношение скорости вращения реечного колеса к скорости вращения шпинделя и равно произведению передаточных отношений всех передач цепи подачи. Передаточное отношение цепи подачи реечным колесом выражается уравнением кинематической цепи подачи реечным колесом:

или ,

где п_рк - скорость вращения реечного колеса, об/мин;

п – скорость вращения шпинделя, об/мин;

i_рк – общее передаточное отношение цепи подачи, равное произведению передаточных отношений всех участвующих передач цепи подачи.

Скорость продольной механической подачи реечным колесом V_рк т.е. скорость катания реечного колеса по рейке, как известно из механики, равна окружной скорости начальной окружности реечного колеса:

, мм/мин,

где Д – диаметр начальной окружности реечного колеса, мм,

Далее, как и для всякого модульного зубчатого зацепления, диаметр реечного колеса равен произведению модуля на число зубцов этого колеса:

,

где m_рк – модуль зацепления реечного колеса, мм;

z_рк – число зубцов реечного колеса.

Тогда мм/мин.

Но в данном случае нас интересует не скорость подачи (путь суппорта в минуту), а подача на один оборот шпинделя, т.е. величина в п раз меньшая. Поэтому, обозначив подачу реечным колесом на один оборот шпинделя через S_рк и, разделив последнее уравнение на п, получим:

мм/об.

Продольная или поперечная подача ходовым винтом S_хв мм на один оборот шпинделя определяется из аналогичного уравнения цепи подачи ходовым винтом:

мм/об,

где i_хв – общее передаточное отношение цепи подачи, равное отношению скорости вращения ходового винта (об/мин) к скорости вращения шпинделя;

t_хв – шаг ходового винта, мм.

Пример. Определить скорость вращения шпинделя п об/мин, начальную скорость резания V м/мин, поперечную подачу S мм/об при обработке торца цилиндрической заготовки на токарном станке IК62, если заданы числа зубцов z ведущих колес коробки скоростей (числа зубцов ведомых колес найти по кинематической схеме), общее передаточное отношение от шпинделя к ходовому винту поперечной подачи i_хв и диаметр IК62заготовки Д мм. Шаг ходового винта подачи t = 5 мм.

Дано	Определить
Числа зубцов z ведущих колес коробки скоростей на валах	iхв	Д мм	п об/м	V м-мин	S мм/об
					0,025

Решение. Скорость вращения шпинделя:

;

об/мин.

Скорость резания:

м/мин.

Поперечная подача:

мм/об.

Задание. Определить скорость вращения п об/мин шпинделя станка IК62 (см. схему), фактическую скорость резания Vм/мин и продольную подачу S мм/об, если заданы числа зубцов z ведущих колес включенных пар в кинематической цепи главного движения, общее передаточное отношение i_рк или i_хв кинематической цепи продольной подачи, диаметр обрабатываемой заготовки Д.

Остальные расчетные параметры (шаг t мм ходового винта, модуль m мм зацепления реечного колеса и рейки, число зубцов ведомых зубчатых колес, число зубцов реечного колеса) приведены на кинематической схеме станка IК62.

Отчет по работе № 7 представить в следующей форме на отдельном листке, выписать таблицу с одной строкой заданного варианта, заполнить графы 10, 11, 12.

РАБОТА № 7 (форма отчета)

по технологии металлов

Студент Группа

Дано	Определить
Вариант	Число зубцов z ведущих колес коробки скоростей на валу	iрк	iхв	Д, мм	п, об/мин	V, м/мин	S, мм/об
I	II	III	IY	Y
						0,0008
							0,0833
						0,0010
							0,125
						0,0013
							0,166
						0,0014
							0,333
						0,0441
							0,50
						0,0404
							0,0416
						0,0257
							0,0416
						0,0242
							0,250
						0,0030
							0,416
						0,0083
							0,50
						0,0074
							0,125
						0,065
							0,416
						0,0061
							0,1
						0,0121
							0,666
						0,0129
							0,292

Дата добавления: 2015-07-15