Кінематика токарно-гвинторізного верстата 16К20

Верстат призначений для зовнішнього і внутрішнього точіння, нарізання правої і лівої метричної, дюймової, модульної, і пітчевої різьб,одно- та багатозахідних різьб із нормальним і збільшеним кроком, і т. п. Верстат застосовується в одиничному і дрібносерійному виробництві.

Технічна характеристика:

· найбільший діаметр оброблюваної заготовки, мм:

над станиною...................................................................................400

над поперечним супортом..............................................................220

· відстань між центрами (ВМЦ), мм......................700, 1000, 1400, 2000

· число частот обертання шпинделя, хв^-1...........24 (22 різних значення)

· частота обертання шпинделя, хв^-1..........................................12,5...1600

· подача, мм/об:

повздовжня............................................................................0,055...2,8

поперечна..............................................................................0,025...1,4

· крок різьби, що нарізають:

метричної, мм..........................................................................0,5...112

дюймової, число ниток на 1"....................................................56...0,5

модульної, мм..........................................................................0,5...112

пітчевої, пітч..............................................................................56...0,5

· потужність електродвигуна головного привода, кВт..................7,5; 10

· габаритні розміри верстата, мм:

довжина............................................................2470, 2760, 3160, 3760

висота..............................................................................................1470

ширина............................................................................................1195

· маса верстата / (ВМЦ), кг..................................................................3000

Кінематична схема токарно-гвинторізного верстата мод. 16К20 наведена на рис. 7.3. На поличках проставлені числа зубців z коліс. Розглянемо наступні кінематичні ланцюги:

· Головного руху з перебором (реверсивна муфта М₁ увімкнена вліво)

,

(7.1)

Рисунок 7.3 – Кінематична схема верстату моделі 16К20

і без перебора

(7.2)

де n_шп - частота обертання шпинделя, об/хв;

Шпиндель через кінематичний ланцюг без перебора отримує 12 високих частот обертання і ще 12 низьких частот – через кінематичний ланцюг з перебором. Частоти обертання шпинделя 500 хв^-1 та 630 хв^-1 повторюється двічі, а тому фактично шпиндель має 22 частоти обертання.

· Рух подачі гвинторізного ланцюга при нарізанні спеціальних різьб або різьб підвищеної точності (муфти M₂ і M₅ увімкнені, коробка подач вимкнена)

(7.3)

де a, b, c, d – числа зубців змінних коліс гітари;

р_х.г. – крок ходового гвинта;

р_н – крок різьби, що нарізається.

При нарізанні метричних і модульних різьб вмикають муфти М₃, М₄, М₅ при вимкненій муфті М₂.

Рух від шпинделя передається безпосередньо через передачу або через механізм збільшення кроку при увімкненій передачі . В цьому випадку крок збільшується в 8 чи в 32 рази:

(7.4)

Обертання від валу VIII передається через передачу чи через механізм реверсу , що забезпечує зміну напрямку обертання валу Х. Через гітару змінних коліс рух передається на вхідний вал ХІІ

коробки подач. Від вала ХІІІ коробки подач через передачу отримує обертання вал ХV помножувального механізму.

Помножувальний механізм при різному вмиканні передач забезпечує чотири різних значення передатного відношення і_пМ:

(7.5)

Від вала ХVІ через муфту М₅ рух передається ходовому гвинту ХVІІ і через роз’ємну гайку, яка закріплена у фартуку супорта, на різцетримач, в якому встановлено ріжучий інструмент.

Таким чином, отримаємо такі співвідношення (механізм збільшення кроку не враховано):

,

(7.6)

При нарізанні модульних та пітчевих різьб муфти М₂, М₃, М₄ вимикають і встановлюють гітару змінних коліс , а тому рівняння кінематичного балансу прийме вигляд

(7.7)

· Рух поздовжньої подачі s_пп (муфти М₂ і М₅ вимкнені, а муфти М₃,М₄ і М₆ увімкнені):

(7.8)

де a, b, c, d - числа зубів змінних коліс гітари;

s_пп -поздовжня подача, мм/об;

m - модуль.

Обгінна муфта М_о дозволяє сумістити обертання ходового вала від коробки подач з обертання його від окремого привода допоміжних (прискорених) переміщень, що містить електродвигун М2 і пасову передачу з діаметрами шківів d₁ = 127 мм, d₂ = 85 мм.

При реверсуванні руху вмикають муфту М₇, а муфту М₆ вимикають. При необхідності отримання великого значення подач задіюють механізм збільшення кроку.

· Рух поперечної подачі s_п (муфти М₂ і М₅ вимкнені, а муфти М₃, М₄ і М₈ увімкнені). Рівняння кінематичного балансу ланцюга подачі має вигляд:

(7.9)

де s_n – поперечна подача, мм/об.

При руверсуванні муфту М₉ вмикають, а муфту М₈ вимикають.

· Руху подачі верхнього суппорта (муфти М₂ і М₅ вимкнені, а муфти М₃, М₄, М₈ увімкнені, колесо z = 29 введено в зачеплення з колесом z = 18)

(7.10)

де s_{верх.суп .} – подача верхнього суппорта, мм/об.

Дата добавления: 2014-01-05