- •Лабораторная работа № 4 Расчет рациональных режимов резания на токарно-винторезном станке модели тв-320
- •Основные теоретические представления
- •1.1. Устройство и кинематическая схема токарно-винторезного станка модели тв-320.
- •1Об.Шп → об.Реечн.Колеса,
- •Цепь главного движения
- •Цепь продольных подач
- •Цепь поперечных подач
- •Набор сменных шестерен для нарезки метрической резьбы
- •1.2. Расчет рациональных режимов резания
- •Точность и качество поверхности при обтачивании наружных цилиндрических поверхностей
- •Подачи при черновом наружном точении резцами с пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали
- •Подачи, мм/об, при чистовом точении
- •Значения коэффициента и показателей степени в формулах скорости резания
- •Коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала при обработке стали быстрорежущими резцами
- •Коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала твердосплавными резцами
- •Коэффициент , учитывающий качество материала при обработке медных и алюминиевых сплавов
- •Коэффициент , учитывающий влияние поверхности заготовки
- •Коэффициент , учитывающий влияние инструментального материала
- •Режимы резания при тонком точении
- •Режимы резания при точении закаленной стали резцами с пластинами из твердого сплава
- •Значения коэффициента Ср и показателей степени в формулах силы резания при наружном точении
- •Коэффициент , для стали, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала
- •Коэффициент , учитывающий качество обрабатываемого материала при обработке медных и алюминиевых сплавов и чугуна
- •1.3. Пример расчета рациональных режимов резания
- •Коэффициенты Кφр, Кγр, Кλр, Кrp учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента
- •5. Определяем действительную скорость главного движения резания,
- •6. Определяем мощность, затрачиваемую на резание,
- •9. Определяем тангенциальную силу резания,
- •10. Определяем мощность, затрачиваемую на резание,
- •11. Определяем основное время (мин),
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Индивидуальное задание
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Лабораторная работа № 5 Устройство токарно-винторезного станка
- •1. Основные теоретические представления
- •2.Определение основных паспортных данных станка
- •Основные паспортные данные
- •1. Характеристика станка
- •2. Принадлежности
- •3. Основные данные стилей
- •5. Механизмы главного движения
- •6. Механизмы движения подачи
- •Резцедержатель; 2- пиноль
- •3. Контрольные вопросы
Лабораторная работа № 4 Расчет рациональных режимов резания на токарно-винторезном станке модели тв-320
Цель работы
1. Изучить устройство и кинематику токарно-винторезного станка модели ТВ-320.
2. Выбрать рациональные режимы резания, исходя из возможностей станка и инструмента.
Оборудование, материалы: Токарно-винторезный станок модели ТВ-320; Принадлежности к станку; Токарные резцы; Заготовки.
Основные теоретические представления
1.1. Устройство и кинематическая схема токарно-винторезного станка модели тв-320.
Универсальный токарно-винторезный станок модели ТВ-320 предназначен для обработки деталей, имеющих форму тел вращения, а также для нарезания резцом метрической резьбы. Техническая характеристика станка приведена в табл.1.
Основные узлы и органы управления станком показаны на рис. 1.
Станина станка (II) - чугунная, служит для соединения всех основных узлов и частей станка. В верхней части станины находятся направляющие, из них две призматические симметричные усиленные служат для перемещения суппорта с резцедержателем (III) и фартуком (V), две другие направляющие - малая призматическая и плоская служат для направления задней бабки (IV). На ней смонтированы передняя бабка (I), коробка подач (VIII), ходовой вал (VI) и ходовой винт (VII). Передняя бабка используется для установки шпинделя (IX). С левого торца станины на оси укреплен промежуточный блок шестерен, передающий движение от передней бабки к коробке подач.
Станина крепится к двум пустотелым чугунным ножкам - стойкам. В левой стойке смонтирована коробка скоростей и в отдельной нише - электрощит. С задней стороны левой стойки на подвесе установлен электродвигатель с защитным кожухом, переднее окно левой стойки закрыто дверкой. В правой стойке установлены полочки для инструмента и приспособлений.
Таблица 1
Техническая характеристика станка модели ТВ-320
Высота центров над станиной, мм
|
155
|
Наибольшее расстояние между центрами, мм
|
500
|
Наибольший диаметр детали, обрабатываемой над верхней частью суппорта, мм |
170 |
Наибольший диаметр детали, обрабатываемой над станиной, мм |
320
|
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм
|
25
|
Наибольшая длина обтачивания, мм
|
500
|
Количество скоростей шпинделя
|
18
|
Пределы чисел оборотов шпинделя в мин.
|
36-2000
|
Количество продольных подач
|
16
|
Пределы продольных подач, мм/об
|
0,03-0,49
|
Количество поперечных подач
|
16
|
Пределы поперечных подач, мм/об
|
0.012-0,18
|
Число нарезаемых метрических резьб
|
19 |
Пределы нарезаемых метрических резьб, мм: наименьший шаг наибольший шаг |
0,25 5 |
Наибольшие размеры державки или резца, мм
|
20х30
|
Электродвигатель главного движения: мощность, квт число оборотов, об/мин |
3 1430
|
Коэффициент полезного действия привода |
0,8
|
Передняя бабка станка представляет собой чугунную отливку. В передней части бабки смонтирован механизм перебора, с включением которого каждое из 9 чисел оборотов, сообщенных шпинделю коробкой скоростей, уменьшается в восемь раз. В задней части бабки смонтирован механизм привода и реверсирования подачи. Управление реверсом и перебором осуществляется с помощью рукояток 5, 6, смонтированных на осях в передней стенке бабки.
Шпиндель станка стальной пустотелый разгружен от изгибающих усилий ременной передачи. Передний конец шпинделя смонтирован в бронзовом подшипнике скольжения, задний конец шпинделя смонтирован на радиально-упорном подшипнике. С помощью муфты, можно сцеплять шпиндель со втулкой, при этом шпиндель будет иметь 9 скоростей (от 290 - 2000 об/мин), при выключенном положении муфты можно или выключить вращение шпинделя (поставить рукоятку переключения 5 в среднее положение) или включить перебор, в этом случае перебор уменьшает в 8 раз получаемые с коробки скоростей обороты и сообщает шпинделю еще 9 скоростей (от 36 до 250 об/мин).
Рис. 1. Общий вид токарно-винторезного станка модели ТВ-320: I - передняя бабка; II - станина; III - суппорт; IV - задняя бабка; V - фартук; VI - ходовой вал; VII - ходовой винт; VIII - коробка подач; IX - шпиндель; 1 - выключатель пакетный; 2 - рукоятка реверса включения и выключения шпинделя во время работы станка; 3,4 - рукоятки изменения чисел оборотов шпинделя; 5 - рукоятка изменения чисел оборотов шпинделя через перебор; 6 - рукоятка изменения направления движения (реверс) суппорта; 7, 8, 9 - рукоятки изменения подач; 10 - рукоятка включения продольной и поперечной подач; 11 - рукоятка включения и выключения падающего червяка; 12 - рукоятка включения и выключения ходового винта; 13 -рукоятка включения маточной гайки; 14 - маховик продольного перемещения суппорта; 15 - рукоятка поперечного перемещения суппорта; 16 - рукоятка перемещения резцовых салазок; 17 - маховик перемещения пиноли задней бабки; 18 - рукоятка крепления пиноли задней бабки; 19 - рукоятка поперечного перемещения задней бабки; 20 - болт крепления задней бабки на подушке; 21 - рукоятка крепления задней бабки на станине; 22 - рукоятка крепления резцедержателя от поворота; 23 - маховичок крепления детали в цангововый зажим; 24 - ручка крепления механизма отвода резца, 25 -выключатель пуска останова насоса для охлаждения; 26 - ручка сцепления реечной шестерни и рейки.
Поперечные салазки суппорта снабжены двумя Т-образными пазами для установки заднего резцедержателя.
Фартук предназначен для передачи движения от ходового валика и ходового винта каретке и суппорту. Фартук имеет блокирующий механизм, препятствующий одновременному включению ходового винта и ходового валика, а также одновременному включению продольной и поперечной подачи.
Нижнее и верхнее положение рукоятки 10 соответствует включению продольной и поперечной подач. Среднее положение рукоятки 10 дает возможность рукоятке 13 вводить в зацепление маточную гайку ходового винта. Для нарезания резьбы необходимо реечную шестерню вывести из зацепления с рейкой путем поворота ручки 26.
Коробка подач предназначена для получения ряда чисел продольных и поперечных подач и передачи движения от передней бабки через промежуточный блок к суппоту с помощью ходового валика или в случаи нарезания резьбы через сменные шестерни приклона (гитары) к суппорту с помощью ходового винта.
Применение в коробке подач трехваловой системы с трехвенцовыми блоками и множительного механизма позволяет получать девять различных продольных и поперечных подач и их удвоение. Набор необходимой подачи осуществляется рукоятками 7, 8, 9 изменения подач, установка которых в различные положения, дает нужную подачу на один оборот шпинделя.
При нарезании резьбы рукоятка 9 должна быть поставлена в нейтральное положение, а рукоятка 12 в положение «Включение ходового винта». Указанная установка рукояток блокирует ручки набора подач, т.е. делает невозможным включение коробки подач в момент нарезания резьбы.
Коробка скоростей предназначена для передачи движения от электродвигателя к шпинделю станка. В коробке использована схема трехваловой системы, позволяющей с помощью двух трехвенцовых блоков получить на выходном валу редуктора девять чисел оборотов, которые через ременную передачу передаются шкиву передней бабки. Валы коробки скоростей смонтированы на шариковых и роликовых подшипниках.
Движение от электродвигателя через шкивы и ременную передачу передается нижнему валу коробки скоростей. Переключение скоростей осуществляется двумя рукоятками 3, 4, связанными с вилками, передвигающими блоки и выведенными на переднюю стенку стойки.
Задняя бабка служит опорой для центра, поджимающего деталь с противоположного от шпинделя конца, или оправкой для крепления инструмента. Крепление бабки к станине производится эксцентриковым механизмом при помощи рукоятки 21.
При точении конуса корпус задней бабки перемещается в поперечном направлении по плите в обе стороны от линии центров винтом 19. Установка бабки в исходное положение производится по рискам на задней грани бабки, а в более точном положении при помощи индикатора и цилиндрической оправки, закрепленной в центрах станка.
Перемещение пиноли осуществляется винтом. Для выталкивания центра из гнезда пиноли необходимо, при помощи маховика 17, переместить ее в крайнее правое положение, при этом центр выжмется упором.
Кинематическая схема токарно-винторезного станка (рис.2) включает кинематическую цепь главного движения и цепь подач.
Кинематическая цепь главного движения связывает вращательные движения электродвигателя и шпинделя
nэ.д .→ nоб.шп
и в общем виде может быть представлена уравнением
n= nэ.д.·iк.с.·iп.б. , об/мин,
где n - число оборотов шпинделя в минуту;
nэ.д. - число оборотов электродвигателя в минуту;
iк.с. -передаточное отношение коробки скоростей;
iп.б. - передаточное отношение перебора передней бабки.
Шпиндель станка получает движение от электродвигателя через ременную передачу, коробку скоростей, вторую ременную передачу. Числа оборотов изменяются при помощи коробки скоростей путем передвижения двух тройных блоков 1-4-7 и 3-6-9 и дают 9 чисел оборотов, причем посредством перебора передней бабки 10-11-12-13 каждое число оборотов может быть уменьшено в 8 раз. Таким образом, шпиндель имеет 18 чисел оборотов. В табл. 2 указаны сцепления шестерен, при этом шестерни обозначены порядковым номером, соответствующим порядковому номеру по кинематической схеме. Числовые значения оборотов получаются путем подстановки чисел зубьев соответствующих номеру шестерни.
Кинематическая цепь продольной подачи связывает вращательное движение шпинделя и реечной шестерни 48