Кинематика станка. Главное движение. Вращение шпинделю VI передается от электродвигателя M1 (мощностью N = 10 кВт и частотой вращения выходного вала n=1450 мин -1 ) через клино-ременную передачу со шкивами D = 140 и 268 мм и коробку скоростей. На валу I установлена двусторонняя фрикционная муфта М 1 , при включении которой влево происходит прямое вращение шпинделя, при включении вправо — обратное. Специальный блокировочный механизм исключает возможность включения или выключения муфты.
При перемещении муфты М 1 влево блок зубчатых колес z = в 56-51 жестко соединяется с валом I, и тогда движение с вала I на вал II передается через зубчатые пары z = 56 — 34 или z =51 — — 39. Следовательно, вал II получает две различные частоты вращения, а вал III — шесть частот вращения за счет трех положений блока Б2 (работают передачи z = 21 — 55 или z=29-47 или z=38-38). С вала III на шпиндель VI движение передается либо непосредственно через зубчатые пары z=60-48 или z=30-60, когда двойной блок Б4 занимает левое положение, либо через перебор, когда блок Б4 находится в положении, указанном на рис. 31. В последнем случае движение с вала III на вал IV передается через двойной блок Б3 (включены колеса z=45-45 или z=15-60), с вала IV на вал V через колеса z = 18-72, с вала V на шпиндель VI через передачу z = 30-60.
Таким образом, при работе с перебором шпиндель VI получает 12 низших ступеней частот вращения, а без перебора еще 12. Но так как частоты вращения 500, 630 мин -1 повторяются дважды, то практически на шпинделе имеется 22 значения частоты вращения, которые переключаются двумя рукоятками. Составим уравнение кинематического баланса цепи главного движения для минимальных и максимальных частот вращения шпинделя
Обратное (левое) вращение шпинделя осуществляется при включении муфты М 1 вправо. В этом случае движение передается с вала I на вал II через зубчатые пары z=50-24 и z=36-38 и далее, как при правом вращении. Пределы обратных частот вращения 19-1900 мин -1 .
Коробка скоростей имеет централизованную автоматическую систему смазывания. Все валы вращаются на опорах качения. Передние шпиндельные подшипники выполнены по 4-му классу, задние — по 5-му классу точности.
Рис. 31. Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16К20
- Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16К20
- Сведения о производителе токарно-винторезного станка 16К20
- Станки, выпускаемые Московским станкостроительным заводом Красный пролетарий, КП
- Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16К20
- Структурная схема коробки скоростей токарно-винторезного станка 16К20
- Движение подач и резьбонарезание
- Кинематическая цепь продольных и поперечных подач суппорта
- Кинематическая цепь продольных подач суппорта
- Кинематическая цепь поперечных подач суппорта
- Кинематическая цепь нарезания метрической резьбы
- Кинематическая цепь при нарезании дюймовых резьб
- Кинематическая цепь при нарезании модульных резьб
- Кинематическая цепь при нарезании питчевых резьб
- Конструкция шпиндельной (передней) бабки с коробкой скоростей
- Конструкция коробки подач токарно-винторезного станка 16К20
- Регулировка коробки подач станка 16К20
- Коробка передач (сменные шестерни, гитара)
- Станина, рейки, ходовой винт, ходовой вал и привод быстрых перемещений суппорта
- Токарно-винторезный универсальный станок 16К20. Видеоролик.
- Технические характеристики токарного станка 16К20
- Список литературы
- Уравнение главного движения прямого вращения шпинделя станка
- 📺 Видео
Видео:Направление вращения шпинделя. Fanuc parameter 3706.Скачать
Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16К20
Видео:ОБУЧЕНИЕ ЧПУ - УРОК 3 - СОСТАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЧПУ / Программирование станков с ЧПУ и работа в CAD/CAMСкачать
Сведения о производителе токарно-винторезного станка 16К20
Первые универсальные токарно-винторезные станки с коробкой скоростей впервые в СССР начали выпускаться на Московском станкостроительном заводе «Красный пролетарий» 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
Видео:Что такое КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА станка?Скачать
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:
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.
Видео:🛠ЭТОТ СТАНОК должен был ОТПРАВИТЬСЯ НА МЕТАЛЛ, но что-то пошло не так... 2 часть 2м112Скачать
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,
- 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,
- 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,
- 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,
- 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,
- m — шаг резьбы в модулях;
Кинематическая цепь при нарезании питчевых резьб
Модульная и питчевая резьба применяется при нарезании червяка червячной передачи. Профиль витка модульного червяка архимедовой спирали, эвольвенты окружности, удлинённой или укороченной эвольвенты и трапеции.
Питчевая резьба задается диаметральным питчем П.
Формула для определения шага нарезаемой питчевой резьбы имеет вид:
Pп = (25,4 · π) / П мм,
- П — число питчей нарезаемой резьбы.
Таблица подач и шагов нарезаемой резьбы станка 16к20
Видео:Устройство токарно-винторезного станкаСкачать
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).
Видео:Электронные шестеренки для токарного станкаСкачать
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.
Видео:Поступательное и вращательное движенияСкачать
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.
Видео:Динамическое торможение шпинделя токарного станкаСкачать
Токарно-винторезный универсальный станок 16К20. Видеоролик.
Видео:Классификация металлорежущих станков. Движения в станкахСкачать
Технические характеристики токарного станка 16К20
Наименование параметра | 16К20 | 16К20П |
---|---|---|
Основные параметры станка | ||
Класс точности по ГОСТ 8-82 | Н | П |
Наибольший диаметр заготовки устанавливаемой над станиной, мм | 400 | 400 |
Высота оси центров над плоскими направляющими станины, мм | 215 | 215 |
Наибольший диаметр заготовки обрабатываемой над суппортом, мм | 220 | 220 |
Наибольшая длина заготовки, устанавливаемой в центрах (РМЦ), мм | 710, 1000, 1400, 2000 | 710, 1000 |
Наибольшее расстояние от оси центров до кромки резцедержателя, мм | 225 | 225 |
Наибольший диаметр сверла при сверлении стальных деталей, мм | 25 | 25 |
Наибольшая масса заготовки, обрабатываемой в центрах, кг | 460..1300 | 460..1300 |
Наибольшая масса заготовки, обрабатываемой в патроне, кг | 200 | 200 |
Шпиндель | ||
Диаметр отверстия в шпинделе, мм | 52 | 52 |
Наибольший диаметр прутка, проходящий через отверстие в шпинделе, мм | 50 | 50 |
Частота вращения шпинделя в прямом направлении, об/мин | 12,5..1600 | 12,5..1600 |
Частота вращения шпинделя в обратном направлении, об/мин | 19..1900 | 19..1900 |
Количество прямых скоростей шпинделя | 22 | 22 |
Количество обратных скоростей шпинделя | 11 | 11 |
Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72 | 6К | 6К |
Коническое отверстие шпинделя по ГОСТ 2847-67 | Морзе 6 | Морзе 6 |
Диаметр фланца шпинделя, мм | 170 | 170 |
Наибольший крутящий момент на шпинделе, Нм | 1000 | 1000 |
Суппорт. Подачи | ||
Наибольшая длина продольного перемещения, мм | 645, 935, 1335, 1935 | 645, 935 |
Наибольшая длина поперечного перемещения, мм | 300 | 300 |
Скорость быстрых продольных перемещений, мм/мин | 3800 | 3800 |
Скорость быстрых поперечных перемещений, мм/мин | 1900 | 1900 |
Максимально допустимая скорость перемещений при работе по упорам, мм/мин | 250 | 250 |
Минимально допустимая скорость перемещения каретки (суппорта), мм/мин | 10 | 10 |
Цена деления лимба продольного перемещения, мм | 1 | 1 |
Цена деления лимба поперечного перемещения, мм | 0,05 | 0,05 |
Диапазон продольных подач, мм/об | 0,05..2,8 | 0,05..2,8 |
Диапазон поперечных подач, мм/об | 0,025..1,4 | 0,025..1,4 |
Количество подач продольных | 42 | 42 |
Количество подач поперечных | 42 | 42 |
Количество нарезаемых резьб — метрических | ||
Количество нарезаемых резьб — модульных | ||
Количество нарезаемых резьб — дюймовых | ||
Количество нарезаемых резьб — питчевых | ||
Пределы шагов метрических резьб, мм | 0,5..112 | 0,5..112 |
Пределы шагов дюймовых резьб, ниток/дюйм | 56..0,5 | 56..0,5 |
Пределы шагов модульных резьб, модуль | 0,5..112 | 0,5..112 |
Пределы шагов питчевых резьб, питч диаметральный | 56..0,5 | 56..0,5 |
Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач на резце — продольное, Н | 5884 | 5884 |
Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач на резце — поперечное, Н | 3530 | 3530 |
Резцовые салазки | ||
Наибольшее перемещение резцовых салазок, мм | 150 | 150 |
Перемещение резцовых салазок на одно деление лимба, мм | 0,05 | 0,05 |
Наибольший угол поворота резцовых салазок, град | ±90° | ±90° |
Цена деления шкалы поворота резцовых салазок, град | 1° | 1° |
Наибольшее сечение державки резца, мм | 25 × 25 | 25 × 25 |
Высота от опорной поверхности резца до оси центров (высота резца), мм | 25 | 25 |
Число резцов в резцовой головке | 4 | 4 |
Задняя бабка | ||
Диаметр пиноли задней бабки, мм | ||
Конус отверстия в пиноли задней бабки по ГОСТ 2847-67 | Морзе 5 | Морзе 5 |
Наибольшее перемещение пиноли, мм | 150 | 150 |
Перемещение пиноли на одно деление лимба, мм | 0,1 | 0,1 |
Величина поперечного смещения корпуса бабки, мм | ±15 | ±15 |
Электрооборудование | ||
Электродвигатель главного привода, кВт | 11 | 11 |
Электродвигатель привода быстрых перемещений, кВт | 0,12 | 0,12 |
Электродвигатель насоса СОЖ, кВт | 0,125 | 0,125 |
Габариты и масса станка | ||
Габариты станка (длина ширина высота) РМЦ=1000, мм | 2795 × 1190 × 1500 | 2795 × 1190 × 1500 |
Масса станка, кг | 3010 | 3010 |
Список литературы
Полезные ссылки по теме. Дополнительная информация
Видео:Торцевание хобота горизонтального фрезерного станка НГФ 110 Ш4 на месте для установки автономной ВФГСкачать
Уравнение главного движения прямого вращения шпинделя станка
Название работы: Кинематика токарно-винторезного станка 16К20
Категория: Лабораторная работа
Предметная область: Производство и промышленные технологии
Описание: В станках применяются передачи вращательного движения ременные цепные зубчатые червячные и др. и преобразующие вращательное движение в поступательное реечные винтовые и ДР Основным кинематическим параметром передачи вращательного движения является передаточное отношение которое показывает во сколько раз больше меньше частота вращения одного вала по сравнение с другим. Общее передаточное отношение кинематической пени вращательного движения определяется произведением передаточных отношений отдельных передач входящих в данную цепь.
Дата добавления: 2013-07-31
Размер файла: 126.96 KB
Работу скачали: 505 чел.
Лабораторная работа №22 Кинематика токарно-винторезного станка 16К20
Цель работы: Ознакомиться с условными обозначениями элементов кинематических цепей станка; изучить кинематику токарно-винторезного станка;
Принцип работы различных машин, в том числе и станков, нагляднее изучать по схеме, а не по их конструктивному изображению. Условное, схематическое изображение совокупности механизмов и устройств станка называется кинематической схемой. Изображения элементов кинематических схем. стандартизованы. Основные из них приведены в прил.1.
Кинематическая схема станка состоит из отдельных кинематических цепей, представляющих собой систему последовательно расположенных звеньев. Под звеном подразумевается деталь механизма, входящая в соприкосновение с другой деталью (зубчатое колесо, винт, гайка, червяк, червячное колесо и т.п.).
Механизм, передающий или преобразующий движение от одного звена к другому, называется кинематической парой или передачей.
В станках применяются передачи вращательного движения (ременные, цепные, зубчатые, червячные и др.) и преобразующие вращательное движение в поступательное (реечные, винтовые и ДР-)-
Основным кинематическим параметром передачи вращательного движения является передаточное отношение, которое показывает, во сколько раз больше (меньше) частота вращения одного вала по сравнение с другим. Передаточное отношение определяется зависимостью
где п 2 и п 1 частоты вращения ведущего и ведомого валов соответственно.
Передаточные отношения различных передач выражаются следующим образом
i = n 2 / n 1 = d 1 /d 2 η,
где d 1 и d 2 диаметры ведущего и ведомого шкивов; η = 0,94- 0,98 коэффициент, учитывающий проскальзывание ремня относительно поверхности шкивов.
i = п 2 /п 1 = z l / z 2 ,
где z 1 и z 2 числа зубьев ведущей и ведомой звездочек.
i = п 2 /п 1 = z l / z 2 ,
где z 1 и z 2 числа зубьев ведущего и ведомого зубчатых колес
i = n 2 / n 1 = z 1 / z 2 ,
где z 1 число заходов червяка, z 2 число зубьев червячного колеса.
Для передач, преобразующих движение, устанавливается кинематическая связь между вращательным движением одного звена с поступательным движением второго.
Если реечное зубчатое колесо имеет г зубьев, а модуль реечного колеса и рейки равен т, то за n оборотов зубчатого колеса рейка переместится на величину L , равную
L = π dn = π mzn мм, где d диаметр делительной окружности зубчатого колеса, мм.
В винтовой передаче за п оборотов винта гайка переместится в осевом направлении на величину L :
где Р шаг винта.
В сложных механизмах движение от начального звена к конечному передается несколькими последовательно соединенными передачами, т.е. кинематической цепью.
Общее передаточное отношение кинематической пени вращательного движения определяется произведением передаточных отношений отдельных передач, входящих в данную цепь и равно отношению частот вращения конечных звеньев, т.е.
i общ = i 1 · i 2 · i 3 · i 4 … i n = п кон / п кач
Данное уравнение позволяет определить частоту вращения не только последнего звена, но и любого промежуточного, считая его последним.
Кинематические цепи могут состоять не только из передач вращательного движения, но и передач, преобразующих один вид движения в другой.
Математическая зависимость, связывающая движения конечных звеньев кинематической цепи, называется уравнением кинематического баланса.
В металлорежущих станках кинематическим цепям присваивают названия в зависимости от выполняемых ими функций. Так, кинематическую цепь, передавшую движение от электродвигателя к шпинделю станка, называют кинематической цепью
главного движения. Соответственно, цепи шпиндель-суппорт называют кинематическими цепями подачи, которые в свою очередь подразделяют на цепь продольной и цепь поперечной подач. Токарно-винторезный станок 16К20 имеет также цепь ускоренных перемещений суппорта и кинематическую цепь для нарезания резьб.
Начальным звеном цепи главного движения (рис.5.17) является электродвигатель мощностью 11 кВт и частотой вращения п = 1460 об/мин, конечным шпиндель.
Уравнение кинематического баланса цепи главного движения в общем виде можно записать, как
где п ш п частота вращения шпинделя, об/мин; п э. д. частота вращения электродвигателя, об/мин; D 1 и D 2 диаметры ведущего и ведомого шкивов клиноременной передачи, мм; η =0,98 коэффициент проскальзывания ремня; і к.с. общее передаточное отношение коробки скоростей.
Общее уравнение кинематического баланса цепи главного движения имеет вид:
к шпинделю 12 скоростей,
к шпинделю напрямую 12 скоростей .
В вертикальных столбцах записаны передаточные отношения возможных вариантов включения подвижных блоков шестерен.
При включении муфты M 1 влево (прямом включении), шпиндель получает двенадцать различных частот вращения напрямую и столько же через перебор.
Возможные передаточные отношения перебора при этом будут:
Рис.5.17. Кинематическая схема токарно-винторезного станка 16К20
Таким образом, теоретически шпиндель имеет 24 частоты вращения. Однако, ввиду повторяемости частот 500 мин- 1 , 630 мин- 1 , их общее количество сокращается до 22.
Вращательное движение шпинделя и перемещение суппорта связаны зависимостью (расчетные перемещения)
где т , z модуль и число зубьев реечной шестерни; реверс.
В общем виде уравнение кинематического баланса цепи продольных подач запишется:
где i г , i кп , i ф передаточные отношения гитары сменных колес, коробки подач и фартука.
Табличные значения величин подач могут быть получены только при установке сменных шестерен
К/ L·L/N= 40 / 86· 86/64
Удвоенные табличные значения величин подач, шагов метрических и дюймовых резьб могут быть получены установкой сменных шестерен
Величина поперечных подач составляет 1/2 продольных.
Муфта обгона Мб позволяет сообщить суппорту ускоренное движение от отдельного электродвигателя мощностью N = 0,75 кВт без выключения рабочих подач.
Механизм фартука имеет четыре кулачковые муфты, которые предназначены для включения продольной (муфты М 8 и М 7 )
и поперечной подач (муфты M 10 и М 9 в прямом и обратном направлениях.
Вопросы, связанные с настройкой станка на нарезание рез ь б, рассматриваются в лабораторной работе №23.
Пример. Составить уравнение кинематического баланса цепи главного движения для частоты вращения шпинделя 12,5 мин 1 .
Решение. Уравнение кинематического баланса цепи главного движения имеет вид
Для составления уравнения баланса кинематических цепей следует воспользоваться графиком частот вращения шпинделя станка 16К20 (рис.5.18), На графике условно лучами показаны передаточные отношения передач коробки скоростей.
Вертикальные линии валы, на которых установлены шестерни. Если i = 1, то луч перпендикулярен линии вала (передача 38/38·45/45); если
(передача замедления), луч наклонен вниз на определенное количество интервалов, характеризующее величину передаточного отношения (передачи 29/47;21/55;15/60;18/72)
Наклон луча вверх свидетельствует о передаче ускорения, в этом случае i > 1 (передачи
56/34;51/39;60/48). Параллельные линии характеризуют одинаковые передаточные отношения. Например, при передаче 38/38 дважды переключался блок шестерен, обеспечивая зацепления 56/34 и 51/39 . Отсюда на графике три пары параллельных лучей 38/38;29/47;21/55).
Рис.5,18. График частот вращения
Порядок проведения работы
- Ознакомиться с условными обозначениями элементов кинематической схемы станка.
- Пользуясь кинематической схемой станка, рассмотреть передачу движений по цепям главного движения, подач и ускоренного перемещения суппорта.
- Составить уравнения кинематического баланса названных кинематических цепей.
Составить уравнение кинематического баланса цепи главного движения в соответствии, с индивидуальным заданием (табл.5.17).
Методические указания по выполнению индивидуального задания
📺 Видео
Сферическое движениеСкачать
Урок 87 (осн). Вращательное движение. Период и частота вращенияСкачать
Обзор токарного станка 1К62. Станок токарно-винторезный универсальный 1К62Скачать
Электромеханические переходные процессы. Устойчивость. Уравнение движение ротора.Скачать
Сверлильный станок ГС2116К - умеют ли делать станки в ...?Скачать
Динамическое торможение станка 1А616Скачать
Выставление и поверка револьверной головки. Регулировка кулачков давления.Скачать
Метод вращения. Определение натуральной величины отрезка и плоскости/The rotation method.Скачать
Запомни эту хитрость по доработке перфораторы для ровного сверленияСкачать
Одесса. НАЧАЛОСЬ!Скачать