Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16К20

Сведения о производителе токарно-винторезного станка 16К20

Производитель токарно-винторезного станка 16К20 — Московский станкостроительный им. А.И. Ефремова, основанный в 1857 году.

Первые универсальные токарно-винторезные станки с коробкой скоростей впервые в СССР начали выпускаться на Московском станкостроительном им. А.И. Ефремова в 1932 году и получили наименование ДИП-200, ДИП-300, ДИП-400, ДИП-500 ( ДИП

— Догнать И Перегнать), где 200, 300, 400, 500 — высота центров над станиной.

Станки, выпускаемые Московским станкостроительным заводом Красный пролетарий, КП

• 1А62
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 400
• 1К62
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 400
• 1К62Б
  — станок токарно-винторезный повышенной точности универсальный, Ø 400
• 1К282
  — станок токарный восьмишпиндельный вертикальный, Ø 250
• 1К620
  — станок токарно-винторезный универсальный с вариатором, Ø 400
• 1К625
  — станок токарно-винторезный облегченный с повышенной линией центров, Ø 500
• 16А20Ф3
  — станок токарный с ЧПУ, Ø 400
• 16Б20П
  — станок токарно-винторезный повышенной точности, Ø 400
• 16К20
  — станок токарно-винторезный универсальный Ø 400
• 16К20ВФ1
  — станок токарно-винторезный универсальный высокой точности с УЦИ, Ø 400
• 16К20М
  — станок токарно-винторезный механизированный, Ø 400
• 16К20П
  — станок токарно-винторезный повышенной точности, Ø 400
• 16К20ПФ1
  — станок токарно-винторезный повышенной точностии с УЦИ, Ø 400
• 16К20Ф3
  — станок токарный с ЧПУ, Ø 400
• 16К20Ф3С32
  — станок токарный с ЧПУ, Ø 400
• 16К20Т1
  — станок токарный с оперативным управлением, Ø 500
• 16К25
  — станок токарно-винторезный облегченный с повышенной линией центров, Ø 500
• 162
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 420
• 1622
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 120
• 1730
  — станок токарный многорезцовый копировальный полуатомат, Ø 410
• ДИП-40 (1Д64)
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 800
• ДИП-50 (1Д65)
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 1000
• ДИП-200
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 400
• ДИП-300
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 630
• ДИП-400
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 800
• ДИП-500
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 1000
• МК6046, МК6047, МК6048
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 500
• МК6056, МК6057, МК6058
  — станок токарно-винторезный универсальный, Ø 500
• МК-3002
  — станок токарный настольный, Ø 220

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16К20

Технические характеристики, чертежи и описание узлов приведены на странице 16К20.

Токарно-винторезный станок 16К20 заменил в 1972 году легендарный, но устаревший станок 1К62. Станок 16к20 превосходит станок модели 1К62 по всем качественным показателям (производительности, точности, долговечности, надежности и т. д.).

В 1988 году токарный станок 16к20 был заменен на более современный МК6056, МК6057, МК6758.

Кинематическая схема станка 16к20 приведена для понимания связей и взаимодействия основных элементов станка. На выносках проставлены числа зубьев (z) шестерен (звездочкой обозначено число заходов червяка).

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16К20

Кинематическая схема шпиндельной бабки токарно-винторезного станка 16К20

Структурная схема коробки скоростей токарно-винторезного станка 16К20

Структурная схема коробки скоростей токарно-винторезного станка 16К20

Привод главного движения состоит из односкоростного асинхронного электродвигателя трехфазного тока и ступенчатой механической коробки скоростей. От электродвигателя Ml с nдв = 1460 об/мин (рис. 4.3) через клиноременную передачу с диаметром шкивов Ø 140 и Ø 268 мм вращается вал I коробки скоростей, на котором установлены свободно вращающиеся зубчатые колеса с числом зубьев z = 56 и z = 51 для прямого вращения шпинделя (по часовой стрелке) и z = 50 для обратного вращения (против часовой стрелки).

Включение прямого или обратного вращения шпинделя осуществляется с помощью двойной фрикционной муфты Мф1.

Вал III получает две скорости вращения через колеса z = 34 или z = 39.

Далее при помощи зубчатых колес z = 29, z = 21 или z = 38 и сцепляющихся с одним из соответствующих венцов z = 47, z = 55 или z = 38 и образующих тройной блок, приводится во вращение вал IV.

С вала IV вращение может передаваться непосредственно на шпиндель: через зубчатые колеса z = 60 или z = 30 на блок с z = 48, z = 60 или через валы V и VI, образующие вместе с зубчатыми колесами переборную группу. В этом случае вращение передается зубчатыми колесами z = 45 или z= 15 (на валу IV), сцепляющимися с одним из венцов блока z = 45, z = 60 (на валу V), и парами колес 18/72 и 30/60.

В шпиндельной бабке помимо коробки скоростей смонтирован перебор. Под перебором понимается дополнительная зубчатая передача, при помощи которой достигается увеличение количества скоростей шпинделя. Кроме того, наличие перебора позволяет получать низкие числа оборотов и соответственно высокие значения крутящих моментов на выходном валу коробки.

Минимальная и максимальная частоты прямого вращения шпинделя определяются:

где:

η — коэффициент проскальзывания ременной передачи, в расчетах принимают η = 0,985

nдв — скорость вращения электродвигателя nдв = 1460 об/мин

140/268 — отношение диаметра передающего шкива к диаметру принимающего. Диаметр ведущего шкива Ø 140, Диаметр ведомого шкива Ø 268 мм

Следует отметить, что при расчете частоты вращения шпинделя по уравнениям кинематических цепей коробки скоростей, результат может не совпадать с частотами вращения шпинделя, указанными в технических характеристиках станка, расчитанных теоретически по законам геометрического ряда (гост 8032-84).

Кинематические цепи прямого и обратного вращения шпинделя

График оборотов шпинделя токарно-винторезного станка 16к20

В зависимости от вариантов включения зубчатых колес в коробке скоростей можно получить 22 различных значения частот вращения шпинделя.

Сферы использования и модификации станка 16К20

Скачать бесплатно паспорт токарно-винторезного станка 16К20 в pdf-формате можно здесь: Паспорт 16К20

Токарно-винторезный станок модели 16К20 принадлежит к категории универсального оборудования для обработки деталей из металла. Его характеристики, конечно, не позволяют заменить им фрезерное оборудование, но дают возможность использовать его для выполнения целого перечня специализированных операций. К таким операциям, в частности, относятся нарезание резьбы различного типа (метрической, дюймовой, модульной, питчевой), сверление, зенкерование и другие виды токарной обработки.

Возможности этого токарно-винторезного станка таковы, что с его помощью можно обрабатывать заготовки и из горячекатаного, и из холоднокатаного проката. До появления данного станка на предприятиях использовалась модель оборудования 1К62, которая значительно уступает ему по всем своим характеристикам. Так, к преимуществам токарно-винторезного станка 16К20 (по сравнению с прежней моделью) можно отнести:

• безопасность эксплуатации;
• высокую надежность;
• возможность обрабатывать детали с высокой точностью;
• простоту и удобство обслуживания;
• исключительную долговечность даже при активной эксплуатации;
• высокую производительность.

Читать также: Ножевые стали характеристики таблица

Применяют токарно-винторезные станки 16К20 на предприятиях, выпускающих продукцию единично или мелкими сериями, а также в инструментальных цехах, где такое оборудование может использоваться для выполнения как получистовых, так и чистовых работ.

Из конструктивных особенностей данного токарно-винторезного станка можно отметить следующие.

• Станина оборудования выполнена в коробчатой форме и установлена на массивное монолитное основание, что придает высокую жесткость всей конструкции. Точность передвижения по станине суппорта и подвижной задней бабке обеспечивают надежные направляющие, которые подвергнуты термообработке и шлифованию.
• В зависимости от типа обработки и конфигурации заготовки могут фиксироваться в патроне или зажиматься в центрах.
• Устройство держателя для резца разработано таким образом, чтобы обеспечить надежную фиксацию инструмента.
• Для установки шпинделя используются высокоточные (прецизионные) подшипники качения, необходимые для точности его расположения и вращения.
• В конструкции токарно-винторезного станка 16К20 предусмотрен целый ряд блокировочных и ограждающих технических элементов, обеспечивающих безопасность работы на нем.
• Для обеспечения точности обработки на станке установлены линейки с визирами, по которым можно контролировать продольные, а также поперечные перемещения инструмента.
• Экстренно отключить подачу суппорта станка 16К20 можно при помощи специального устройства, установленного на фартуке станка.

Резцедержатель 16К20 на суппорте станка выглядит следующим образом:

Резцедержатель станка 16К20

Благодаря универсальности, надежности, простоте устройства и обслуживания токарно-винторезного станка 16К20 аналоги данного оборудования выпускались на ряде отечественных и зарубежных предприятий, где они обозначались:

• МК6058 (6057, 6056) – Станкостроительный в Москве;
• 16В20П, 16В20 – Астраханский станкостроительный завод;
• ЖА-805 – Завод автоматических станков в Житомире;
• 16Б16 и модификации, Samat 400 – Средневолжский станкостроительный завод в Самаре;
• GH-1840ZX («Jet» – Швейцария), CU402 («Враца» – Болгария), CD6140A («Anhui Chizhou» – Китай), BJ1630G, CS6240, CS6240 («Bochi» – Китай), CA6240B, CA6140A («SMTCL» – Китай).
• КА-280 – в Киеве.
• 16ВТ20П, 16ВТ20 – в Витебске.

Движение подач и резьбонарезание

Привод подач включает в себя следующие цепи и узлы (см.кинематическую схему):

• Звено увеличения шага резьбы — обеспечивает увеличение выходной частоты вращения по отношению к частоте вращения шпинделя в соотношении: 1:2, 1:8, 1:32. Обеспечивает двойной блок в шпиндельной бабке при подкючении z = 45/45;
• Механизм реверса — служит для изменение направления движения суппорта при одном и том же направлении вращении шпинделя. Осуществляется подкючением промежуточной шестерни — трензеля;
• Гитара сменных колес — включает сменные шестерни K, L, M, N. Служит для сравнительно редкой перенастройки чисел оборотов;
• Коробка подач — коробка подач получает движение от шпиндельной бабки через гитару и задаёт различные скорости вращения ходового вала и ходового винта;
• Механизм подач — преобразует вращение ходового вала в поступательное движение суппорта продольное, поперечное или резцовых салазок. Ходовой винт при этом должен быть отключен.
• Механизм подач при нарезании резьбы резцом — преобразует вращение ходового винта в поступательное продольное движение суппорта.

Кинематическая схема суппорта и фартука станка 16К20

Структурная схема подач и резьбонарезания токарно-винторезного станка 16к20

Движение подач заимствуется в шпиндельной бабке от шпинделя при работающей паре z = 60/60.

При необходимости увеличения шага движение заимствуется от вала III при включенной передаче z = 45/45. В этом случае подача и шаг резьбы увеличиваются в зависимости от положения блоков в 2; 8 и 32 раза.

Механизм реверса обеспечивает правое вращение ходового винта через пару z = 30/45, левое — через передачу z = 30/25·25/45.

В гитаре сменных колес K/L, M/N при отправке станка с завода устанавливают шестерни с числом зубъев z = 40/86, z = 86/64. Такая комбинация обеспечивает подачи, нарезание метрических и дюймовых резьб с шагами, величины которых указаны в талице закрепленной на станке.

Кинематическая цепь продольных и поперечных подач суппорта

Кинематическая цепь подачи согласовывает вращение шпинделя с перемещением суппорта в продольном или поперечном направлениях: за 1 оборот шпинделя суппорт должен переместиться на величину S.

Кинематическая цепь продольных подач суппорта

Уравнение кинематического баланса цепи продольной подачи имеет вид:

S = 1об.шп. · z1/z2 · π · m · z мм/об,

где:

• z1/z2 — передаточное отношение привода подачи от шпинделя до реечного колеса;
• π·m·z — длина делительной окружности реечного колеса. π·m·z = 3,1416 · 3 · 10 = 94,248;
• m — модуль зубчатой рейки, m = 3 мм ;
• z — число зубъев реечного колеса, z = 10.

Универсальная коробка подач 16Б20П.070 обеспечивает продольные подачи (22 шт), мм/об:

• 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,6; 2; 2,4; 2,8; 2,4; 2,8

Уравнение кинематической цепи для получения минимальной продольной подачи можно записать в следующем виде:

Кинематическая цепь поперечных подач суппорта

Уравнение кинематического баланса цепи поперечной подачи имеет вид:

S = 1об.шп. · z1/z2 · р мм/об,

где:

• z1/z2 — передаточное отношение привода подачи от шпинделя до реечного колеса;
• р — шаг ходового винта поперечной подачи, р = 5 мм

Полное уравнение кинематического баланса для цепи минимальной поперечной подачи:

Соответственно кинематическая цепь поперечной подачи согласовывает вращение шпинделя и поперечного ходового винта; величина поперечной подачи при одной и той же наладке станка составляет 1/2 продольной.

Уравнение кинематической цепи для получения максимально поперечной подачи можно записать в следующем виде:

В коробке подач токарно-винторезного станка 16к20 подачи расположены не по геометрическому ряду, поэтому настройку станка на необходимую подачу производят по таблицам, расположенным на панели передней бабки.

В случае нарезания точных резьб вращение может быть передано от гитары сменных колес непосредственно на ходовой винт с шагом t = 12 мм через валы XII, XVII, XXIII при включенных зубчатых муфтах М2 и М5, минуя механизм коробки подач.

и подачи поперечные (24 шт), мм/об:

• 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,075; 0,0875; 0,1; 0,125; 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4

Кинематическая цепь нарезания метрической резьбы

При нарезании резьбы за один оборот шпинделя суппорт (резец) должен переместиться на шаг резьбы Рр.

Уравнение кинематического баланса цепи нарезания метрической резьбы имеет вид:

S = Рм = 1об.шп. · z1/z2 · Рх мм/об,

где:

• z1/z2 — передаточное отношение привода подачи от шпинделя до ходового винта;
• Рх — шаг ходового винта станка в мм (Pх = 12 мм).

Уравнение кинематического баланса для нарезания метрической резьбы с минимальным шагом:

Кинематическая цепь при нарезании дюймовых резьб

При нарезании дюймовых резьб шаг задается числом ниток на дюйм, все параметры резьбы выражены в дюймах, (дюйм = 25,4 мм).

Для трубной дюймовой резьбы размер в дюймах характеризует условно просвет в трубе, а наружный диаметр, на самом деле, существенно больше.

Шаг дюймовой резьбы в милиметрах:

Pд = 25,4/k мм/об,

где:

• k — число ниток на один дюйм резьбы (1″ = 25,4 мм).;

Уравнение кинематического баланса для нарезания дюймовой резьбы с минимальным шагом:

Кинематическая цепь при нарезании модульных резьб

Модульные резьбы используют, обычно, при нарезании червяков.

Шаг модульной резьбы выражается через модуль — число кратное пи (3,14).

Шаг модульной резьбы в милиметрах:

Pм = 3,14 · m мм,

где:

• m — шаг резьбы в модулях;

Настройка токарного станка на нарезание резьбы

При нарезании резьб уравнения кинематических цепей составляют исходя из условия, что за один оборот шпинделя инструмент должен переместиться в направлении подачи на величину шага Рр нарезаемой резьбы.

Запишем уравнение кинематического баланса для нарезания метрической резьбы с минимальным шагом:

При нарезании модульной резьбы с минимальным шагом в данное уравнение вместо сменных колес z = 40—73, 73—64 следует подставить колеса z = 60—73, 86—36. Уравнение кинематического баланса для нарезания дюймовой резьбы в общем виде:

Настройка современного универсального токарно-винторезного станка 1К620

на нарезание резьбы сводится к настройке приводов главного движения и движения подачи.

Настройка коробки подач на шаг нарезаемой резьбы в большинстве случаев осуществляется с помощью таблицы, укрепленной на станке, или по паспорту.

Рукоятки управления коробки подач устанавливают в положение, указанное в таблице, а реверс ходового винта — в положение, соответствующее нарезанию правой или левой резьбы, и при необходимости включают звено увеличения шага резьбы.

Вращение от коробки подач сообщается ходовому винту, а включение продольного перемещения суппорта с резьбовым резцом происходит при замыкании разъемной маточной гайки.

При нарезании резьбы повышенной точности или с нестандартным шагом настройка цепи продольной подачи требует выполнения предварительных расчетов, иногда довольно сложных (например, при настройке винторезной цепи не коробкой подач, а гитарой сменных колес). В современных универсальных токарных станках предусмотрена возможность полного отключения коробки подач; ведомый вал гитары при этом соединяется напрямую с ходовым винтом станка. В этих случаях требуется подобрать сменные колеса из имеющихся в комплекте станка или изготовить дополнительные. Подбор числа зубьев сменных колес можно вести двумя способами.

При первом способе рычаги коробки подач ставятся в положение, при котором нарезаемый шаг равен шагу ходового винта станка. Таким образом, передаточное число равно шагу нарезаемого винта, деленному на шаг ходового винта. В случаях, когда числитель или знаменатель передаточного числа простой дроби будет иметь множители, неудобные для преобразования их в числа зубьев сменных зубчатых колес, расчет следует вести по таблицам передаточных чисел.

При втором способе подбор сменных колес осуществляется по одному из передаточных чисел сменных колес, имеющихся в наличии (хотя бы и с других станков), или по передаточному числу коробки подач.

Если необходимо изготовить резьбу с малыми допусками по шагу, а ходовой винт станка имеет погрешность при изготовлении, то подбор выполняют приближенными методами.

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16к20

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16к20

Конструкция шпиндельной (передней) бабки с коробкой скоростей

Коробка скоростей токарно-винторезного станка 16к20

Шпиндельная бабка токарно-винторезного станка 16к20

Все валы коробки скоростей и шпиндель вращаются на опорах качения, которые смазываются как разбрызгиванием (коробка залита маслом), так и принудительно, с помощью насоса. Движение подачи от шпинделя передается валу трензеля и далее — на механизм подач.

Числа оборотов шпинделя в минуту — прямое вращение (22 шт): 12,5-16-20-25-31,5-40-50-63-80-100-125-160-200-250-315-400-500-630-800-1000-1250-1600.

Числа оборотов шпинделя в минуту — обратное вращение (11 шт): 19-30-48-75-120-190-300-476-753-1200-1900.

Шпиндель и все валы установлены на опорах качения. В передней опоре шпинделя находится радиальный двухрядный роликовый подшипник, в котором предварительный натяг создается благодаря посадке внутреннего кольца на коническую шейку шпинделя. Если надвигать гайкой кольцо на конус, то оно расширяется и давит на ролики.

В задней опоре шпинделя установлены два радиально-упорных шарикоподшипника, воспринимающих радиальные и осевые нагрузки; предварительный натяг регулируют гайкой, стягивающей внутренние кольца.

Валы II…V коробки скоростей смонтированы на конических роликоподшипниках, что удобно для сборки и разборки; предварительный натяг регулируют нажимными винтами 3. Так как валы III и IV — длинные, для них предусмотрена средняя опора.

В левой части фрикционной муфты 13, реверсирующей движение шпинделя, находится большое число дисков, так как при прямом направлении вращения требуются большие крутящие моменты. Особенностью блоков зубчатых колес являются клеевые соединения венцов со ступицами.

Ступица колеса Z= 60 на валу III является диском ленточного тормоза; тяга механизма управления, устанавливая муфту в нейтральное положение, включает тормоз (нажимом на ролик 1).

Конструкция коробки подач токарно-винторезного станка 16К20

Коробка подач станка — унифицированный узел 16Б20П.070

и является типовой конструкцией закрытой коробки с передвижными блоками.

Связь шпинделя и суппорта станка для обеспечения оптимального режима резания осуществляется с помощью механизма подач, состоящего из реверсирующего устройства (трензеля) и гитары, которые осуществляют изменение направления и скорости перемещения суппорта.

Коробка подач закреплена на станине ниже шпиндельной (передней) бабки и имеет несколько валов, на которых установлены подвижные блоки зубчатых колес и переключаемые зубчатые муфты. В правом положении муфты получает вращение ходовой винт, а в левом ее положении (как показано на рисунке) через муфту обгона вращается ходовой вал.

Чертеж коробки подач токарного станка 16к20

Схема коробки подач токарного станка 16к20

Регулировка коробки подач станка 16К20

При ремонте станка особое внимание следует обратить на правильность монтажа механизма переключения зубчатых колес, смонтированного на плите 38, которая крепится к корпусу 3, коробки подач. Во избежание нарушения порядка сцепления зубчатых колес коробки подач при сборке нужно совместить риски, нанесенные на шестернях 51 и 52.

Назначение узла

Задняя бабка токарного станка по металлу является надёжной опорой для закрепления заготовки. Кроме этого она поддерживает второй край заготовки и обеспечивает её стабильное вращение. Во время сверления она захватом соединяется с суппортом. Сверло необходимого диаметра вставляется в патрон пиноля. Кроме свёрл предусмотрено крепление: плашек, метчиков, развёрток, зенкеров и других режущих инструментов. Такой широкий ассортимент применяемых инструментов позволяет проводить широкий спектр обрабатывающих операций.

Коробка передач (сменные шестерни, гитара)

Коробка передач служит для передачи вращения от выходного вала (ось I) шпиндельной бабки на выходной вал (ось II) коробки подач с помощью установки комбинаций сменных шестерен в соответствии со схемами таблицы (рис. 10). Станок можно налаживать на нарезание различных резьб.

Сменные шестерни К и N монтируются на шлицевых валах и закрепляются болтами 9 через шайбы 8.

Промежуточные шестерни L и М устанавливаются на шлицевой втулке 10 оси 13, закрепляемой при помощи ключа в требуемом месте паза кронштейна 3, который фиксируется гайкой 6.

На торцах сменных шестерен К, L, М, N нанесены (см. упаковочный лист), число зубьев z и модуль т.

При закреплении кронштейна 3 и оси 13 нужно установить сменные шестерни с минимальным радиальным зазором.

Нельзя забывать о регулярной смазке (см. п. 6.2. «Карта смазки») сменных шестерен и втулки 10, которая смазывается через колпачковую масленку 12.

Станина, рейки, ходовой винт, ходовой вал и привод быстрых перемещений суппорта

Натяжение ремня привода быстрых перемещений суппорта осуществляется регулировочным винтом 3, который контрится гайкой 2.

При чистке ходового винта 13 и ходового вала 14 необходимо снять щитки 9 и 10. Для этого нужно отпустить винты 19 и вынуть щитки со стороны заднего кронштейна 18.

Технические характеристики токарного станка 16К20

16К20 (1)

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ
ВПО ТГТУ
Кафедра: ТМ,МС и И

Лабораторная работа «Наладка и настройка токарно-винторезного

станка модели 16К20»

Выполнил:

студент группы СТМ-41

Проверил:

Колодин А.Н.

Тамбов 2013

Цель работы:

изучить устройство, принцип действия, кинематику и управление токарно-винторезного станка мод.16К20 и его основных узлов, приобрести практические навыки расчета наладок станка на различные виды работы, ознакомиться с его технологическими возможностями.

Задания:

1. Изучить устройство и работу станка и его узлов, кинематическую схему.
2. Ознакомиться с порядком наладки станка на выполнение различных токарных работ (нарезание резьб различного типа, обработка конических поверхностей, обработка отверстий).
3. Произвести настройку станка на выполнение токарных работ, указанных в таблице приложения.

Методические указания

1.Назначение станка
иотдельных его узлов
Токарно-винторезный станок мод.16К20 предназначен для обработки наружных и внутренних поверхностей вращения, нарезания на них резьб различного типа (метрических, дюймовых, модульных, питчевых и др.) фасонных и торцовых поверхностей, проточки канавок, отрезки и нарезания архимедовых спиралей на торцах.

Общий вид станка

2.Техническая характеристика станка мод.16К20

Наибольший диаметр детали, устанавливаемой над станиной, мм — 400

Расстояние между центрами, мм ………………… 710,1000 и 1400

Диаметр отверстия шпинделя, мм . . ……………………..………52

Число значений частот вращения шпинделя ……………………24

Частота вращения шпинделя, об/мин .………………….12,5+1600

Подачи, мм/об: продольные …………………… 0,05-2,8

поперечные ………………………………………………. 0,025-1,4

Шаг нарезаемой резьбы: метрической, мм. . …………………….0,5-112

дюймовой (число ниток на I») ……… .56-0,25

модульной, модуль …………………………. 0,5-112

питчевой, питч …………………………56-0,25

Мощность электродвигателя, кВт ……………………… 10

3. Структурная схема станков токарной группы

Станки токарной группы предназначены для обработки наружных, внутренних и торцевых поверхностей тел вращения и нарезания резьб (токарно-винторезные). В качестве инструментов используют токарные резцы. Может применяться и размерный инструмент: сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки и т.п.

Поверхности тел вращения на токарных станках получают по схеме «след» + «след» либо «след» + «копирование». Первым назван метод получения направляющей, а вторым — образующей производящих линий.

Отсюда вытекает необходимость иметь в токарных станках вращательное движение заготовки В1 и поступательное движение резца П2 вдоль оси вращения заготовки и П3 — перпендикулярно её оси вращения при точении торцевых поверхностей. Причем, для обеспечения возможности нарезания резьб резцами необходимо, чтобы движения В1 и П2 были согласованы. Исходя из этих соображений, структурная схема токарно-винторезного станка может быть представлена следующим образом

Простое продольное точение осуществляется реализацией двух исполнительных движений Ф (В1) и Ф (П2); торцевое — Ф (В1) и Ф (П3). Нарезание резьб реализуются одним сложным исполнительным движением (двухэлементарным) Ф (В1 П2). Согласование элементарных движений В1 и П2 , осуществляется внутренней кинематической связью В1→2→Р2→ir→iкп→3→4→t1→П2. Применение двух параллельных передач «винт-гайка» и «зубчатая шестерня — рейка» обусловлено следующим. При нарезании резьб требуется большая точность связи (В1 П2), для чего используется передача»винт-гайка» как более точная. При обычном точении, во избежание износа пары «винт-гайка», включает реечную передачу.

4. Основные узлы станка и органы управления станком

Станок состоит из следующих основных узлов .

Основные узлы:

1 — передняя тумба; 2- ременная передача; 3 — коробка подач; 4 — коробка передач (гитара); 5 — шпиндельная бабка; 6 — кнопочная станция; 8 — мостик; 9 — люнет; 10 — суппорт; 11 — резцедержатель; 12 — фартук; 13 — защитный экран; 14 — задняя бабка; 15 — станина; 16 — основание; 17 — верхний суппорт (салазки); 18 — ходовой винт; 19 — ходовой вал; 20 — шпиндель.

Станина служит основанием для крепления неподвижных узлов станка, для сохранения точности и жесткости их взаимного расположения. Направляющие станины обеспечивают прямолинейность продольного движения каретки суппорта и задней бабки. Передняя бабка служит для

крепления шпинделя. Заготовка базируется и закрепляется при помощи различных типов патронов, центров, оправок или специальных приспособлений. В передней бабке расположены механизмы коробки скоростей, которая служит для изменения частот вращения шпинделя, как при прямом, так и при обратном направлении его вращения. Гитара сменных шестерен служит для настройки на тип и на шаг резьбы. Коробка подач служит для изменения величины подачи, для настройки на тип и на шаг нарезаемой резьбы. При нарезании точных резьб коробка подач отключается. Суппарат служит для крепления резца и для осуществления подач: механической продольной или поперечной и ручной под углом к оси станка при обработке коротких конусов. Преобразование вращательного движения ходового винта или ходового валика в поступательное движение суппорта осуществляется механизмами фартука станка. Для обточки конусов с короткой длиной образующей направляющие резцедержателя поворачиваются на угол конуса. Задняя бабка служит для создания второй опоры у заготовки при обработке деталей, для крепления сверл и сообщения им осевой подачи, для смещения заднего центра с оси вращения с целью обточки пологих конусов.

Органы управления:

21, 35 — рукоятки включения фрикционной муфты привода главного движения; 22,23,24 — рукоятки настройки коробки подач; 25,7 — рукоятки настройки частоты вращения шпинделя; 26 — рукоятка настройки на шаг резьбы (нормальный или увеличенный); 27 — рукоятка включения правой или левой резьбы; 28,29,31,33 — маховички ручного перемещения суппорта, поперечных салазок, пиноли задней бабки; 30 — рукоятка включения автоматической подачи; 32,34 — рычаги зажима пиноли и задней бабки.

5.Настройка главное движение станка

Коробка скоростей станка состоит из двух кинематических цепей.

Низкие частоты вращения шпинделя передаются при включении перебора по цепи:

Высокие частоты вращения шпинделя передается при выключенном переборе по цепи:

Перебор имеет следующие передаточные отношения

Наладка станка на обработку конических поверхностей

Метод обработки конических поверхностей.

1. Широкими резцами. Обтачивание производится резцом, главная режущая кромка которого устанавливается под углом к оси заготовки. Метод применим для коротких конусов (l≤15+20 мм). Схема обработки приведена на рис.а.
2. С поворотом верхних салазок (рис.б) . Обрабатываются конические поверхности с большими углами при вершине. При наладке верхние салазки суппорта устанавливают под углом α по делениям на фланце поворотной части суппорта. Станок не имеет механической подачи верхних салазок, поэтому подачу осуществляют вручную вращением маховика. При этом трудно получить низкую шероховатость обработанной поверхности.
3. Поперечным смещением корпуса задней бабки.

Этим способом обтачивают длинные поверхности с небольшим углом конуса. Величина смещения h (рис.в) задней бабки рассчитывается по следующим формулам: h=(D-d/2)∙(L/l) h=L·tgα

Обработка ведется с продольной подачей суппорта. Точность способа сравнительно невелика.

Примечание

. Широко используются и другие методы обработки конических поверхностей, как;

а) при помощи универсальной копирной линейки;

б) при помощи специальных копировочных устройств, например, гидрокопировальных суппортов;

в) одновременным включением продольной и поперечной подач;

г) на станках с программным управлением.

Однако перечисленные способы требуют специальной оснастки токарных станков (копировальная линейка, гидросуппорт и т.п.) или же станков с более широкими технологическими или кинематическими возможностями (метода «в» и «г»).

Схема обработки конических поверхностей