Характеристики станка модели 163

Описание токарных станков, назначение и область их применения. Технические характеристики станка модели 163. Описание кинематической схемы. Классификация мехатронных модулей движения. Расчёт шарико-винтовой передачи, геометрических параметров винта.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

1. Описание объекта модернизации

1.1 Общее описание группы станков, к которой относится выбранный станок, назначение и область их применения

Токарный станок - станок для обработки резанием (точением) заготовок из металлов и др. материалов в виде тел вращения. На токарных станках выполняют обточку и расточку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезание резьбы, подрезку и обработку торцов, сверление, зенкерование и развертывание отверстий и т.д. Заготовка получает вращение от шпинделя, резец - режущий инструмент - перемещается вместе с салазками суппорта от ходового вала или ходового винта, получающих вращение от механизма подачи.

В состав токарной группы станков входят станки выполняющие различные операции точения: обдирку, снятие фасок, растачивание и т.д.

Значительную долю станочного парка составляют станки токарной группы. Она включает, согласно классификации ЭНИМС, девять типов станков, отличающихся по назначению, конструктивной компоновке, степени автоматизации и другим признакам. Станки предназначены главным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания резьб и обработки торцовых поверхностей деталей типа тел вращения с помощью разнообразных резцов, свёрел, зенкеров, развёрток, метчиков и плашек.

Применение на станках дополнительных специальных устройств (для шлифования, фрезерования, сверления радиальных отверстий и других видов обработки) значительно расширяет технологические возможности оборудования.

Токарные станки, полуавтоматы и автоматы, в зависимости от расположения шпинделя, несущего приспособление для установки заготовки обрабатываемой детали, делятся на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные предназначены в основном для обработки деталей значительной массы, большого диаметра и относительно небольшой длины. Самые известные токарные станки в советское время - 1К62 и 16К20.

Токарно-винторезный станок модели 163 является скоростным универсальным станком, предназначенным для, выполнения разнообразных токарных и винторезных работ, включая точение конусов с механической подачей и нарезание всех ходовых типов резьб: метрической, модульной, дюймовой и питчевой.

Жесткая конструкция станка, высокий верхний предел чисел оборотов шпинделя и сравнительно большая мощность привода дают возможность использовать его на скоростных режимах с применением твердосплавных резцов и инструментов из современных быстрорежущих сталей. На станке можно обрабатывать детали сравнительно больших размеров из черных и цветных металлов. Станок предназначен для использования в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.

Основные узлы и приспособления станка (рис. 1.1). А - гитара сменных колес; В-передняя бабка с коробкой скоростей; В-четырехкулачковый патрон; Г - подвижной люнет; Д - четырехпозиционный резцедержатель; Е - суппорт; Ж - неподвижный люнет; 3 - задняя бабка; И - шкаф с электрооборудованием; К - станина; Л - привод быстрых перемещений суппорта; М - фартук; Н - поддон для сбора охлаждающей жидкости и стружки; О-коробка подач.

Органы управления. 1 - штурвал управления коробкой скоростей; 2-рукоятка для настройки на нормальный или увеличенный шаг резьбы и для деления при нарезании многозаходных резьб; 3 - рукоятка управления реверсивным механизмом для нарезания правых и левых резьб и двукратного увеличения подачи; 4 - рукоятка управления переборами; 5 - пуговка включения и выключения реечной шестерни; 6 - рукоятка поворота, фиксации и закрепления четырёхпозиционного резцедержателя; 7 - рукоятка включения и выключения механического перемещения верхней части суппорта; 8 - кнопка включения быстрых перемещений суппорта; 9 - рукоятка включения, выключения и реверсирования продольных и поперечных перемещений суппорта; 10-рукоятка закрепления и освобождения пиноли задней бабки; 11 - маховичок ручного перемещения пиноли задней бабки; 12 - включатель напряжения; 13 - переключатель для точения конусов или цилиндров; 14 - рукоятка ручного перемещения верхней части суппорта; 15 и 21 - рукоятки включения, выключения и реверсирования вращения шпинделя; 16 - рукоятка включения и выключения маточной гайки; 17 и 22 - кнопочные станции пуска и остановки главного электродвигателя; 18 - рукоятка ручного поперечного перемещения суппорта; 19 - пуговка включения и выключения механического поперечного перемещения суппорта; 20 - маховичок ручного продольного перемещения суппорта; 23 - рукоятка включения ходового винта или ходового валика; 24 и 25 - рукоятки для настройки требуемого шага резьбы или величины подачи; 26 - рукоятка выбора типа резьбы или подачи.

Движения в станке. Движение резания - вращение шпинделя с обрабатываемой деталью. Движения подач - прямолинейное поступательное перемещение суппорта в продольном и поперечном направлениях, а верхней части суппорта - под углом к оси вращения шпинделя; прямолинейное поступательное перемещение задней бабки совместно с суппортом вдоль оси вращения шпинделя. Движение образования винтовой поверхности - прямолинейное поступательное перемещение суппорта в продольном направлении, кинематически связанное с вращением шпинделя. Вспомогательные движения - быстрые механические и ручные установочные перемещения суппорта в продольном и поперечном направлениях и под углом к оси вращения шпинделя, ручное прямолинейное перемещение пиноли задней бабки, ручной периодический поворот четырехпозиционного резцедержателя.



Рисунок 1.1 - Станок модели 163

1.2 Технические характеристики выбранного станка

Высота центров в мм……………………………………………….315

Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм

над станиной…………………………………………………….630

над нижней частью суппорта………………………………….340

Диаметр отверстия в шпинделе в мм……………………………….70

Расстояние между центрами в мм……………….……….1400, 2800

Число скоростей вращения шпинделя………………………….…24

Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту………………10-1250

Количество величин подач суппорта………………………………40

Пределы величин подач суппорта в мм/об

продольные…………………………………….………0.10-3.20

поперечные………………………………….………….0.04-1.18

Пределы величин подач вертикальной части суппорта в мм/об…………………………………………………………………0.033-1

Скорость быстрых продольных перемещений суппорта в м/мин………………………………………………………………….…..3.6

Мощность главного электродвигателя в кВт……………………14

1.3 Описание кинематической схемы станка

Вал I (рис. 1.2) коробки скоростей получает вращение от главного электродвигателя мощностью 14 кВт через клиноременную передачу 200-280. На валу I свободно вращаются блок шестерен 40, 45 и одиночное колесо 45, которые могут быть соединены с валом I посредством двусторонней дисковой фрикционной муфты М_ф. Для получения прямого вращения шпинделя муфта М_ф включается влево, и вал II получает вращение через двойной подвижный блок шестерен Б₂ с двумя различными скоростями. Включением муфты М_ф вправо, шпинделю сообщается обратное направление вращения, а валу II движение передается через широкое паразитное колесо 32 с одной скоростью.

От вала II вращение передается валу III посредством тройного подвижного блока шестерен Б₂ с шестью различными скоростями. При среднем положении тройного подвижного блока шестерен Б₃ вращение от вала III сообщается непосредственно шпинделю VI. В двух других положениях блока Б₃ движение передается валу IV и далее через шестерни 24-96, вал V и двойной подвижный блок шестерен Б₄ шпинделю VI.

Как видно из графика скоростей (рис. 1.3), шпиндель имеет 24 различные скорости, от 10 до 1250 об/мин. При обратном вращении шпиндель имеет только 12 скоростей, от 18 до 1800 об/мин.

Минимальное число оборотов шпинделя в минуту n_min определяется из выражения

n_min = 14500.985 ? 10 об/мин.

Движения подач заимствуются непосредственно от шпинделя через шестерни 60-60, когда двойной подвижный блок шестерен Б₅ сдвинут вправо. При подаче используются только два положения подвижного блока шестерен Б₆: среднее, когда зацепляются шестерни 28-56, и правое, когда зацепляются шестерни 42-42.

Показанное на схеме левое положение блока Б₆ применяется для нарезания левых резьб.

Коробка подач получает вращение от вала VIII через сменные колеса. При подаче сменные колеса устанавливаются по схеме С_n, а в коробке подач включаются муфты M₁ и М₂. Тогда вращение, от вала VIII передается ходовому валику XVII через сменные колеса 63-56-88-63, вал IX, муфту М₄, вал XI, один из блоков Б₇-Б₁₀, вал X, муфту М₂, вал XII, блок Б₁₁, вал XIII, муфту М₄ или перебор 30-60 и 30-60, вал XIV, шестерни 37-53 и вал XVI.

Центральный вал XIX фартука получает вращение от ходового валика через шестерни 24-44, муфту обгона Мо, вал XVIII и червячную передачу 3-36.

Продольная подача включается, выключается и реверсируется электромагнитной двусторонней фрикционной муфтой М₉₂. Движение от центрального вала XIX пе...