2059

1.6.Содержание отчета

1.6.1.Понятие о механизмах, передачах и передаточном отношении.

1.6.2.Таблица с условными графическими обозначениями основных элементов, передач и механизмов металлорежущих станков.

1.6.3.Описание устройства, принципа действия и назначения основных передач движений в металлорежущих станках.

1.6.4.Кинематические схемы всех механизмов, предусмотренных в

пунктах.

12

2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 НАСТРОЙКА КОРОБКИ СМЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ РЕЗЬБЫ

Продолжительность работы - 2 ч

.

2.1. Цель работы

2.1.1.Изучить методику расчета передаточного отношения и подбора сменных зубчатых колес для нарезания метрической и дюймовой резьбы на то- карно-винторезных станках.

2.1.2.Изучить коробку сменных зубчатых колес токарно-винторезного

станка.

2.2.Материалы и механизмы

2.2.1.Механизм Левинсона (модель коробки сменных зубчатых колес то- карно-винторезного станка).

2.2.2.Набор сменных цилиндрических зубчатых колес.

2.2.3.Конторский клей, карандаш и 2 листа белой бумаги.

2.3.Задание

2.3.1.Освоить методику расчета передаточного отношения для нарезания метрической и дюймовой резьбы заданного шага.

2.3.2.Освоить методику подбора сменных зубчатых колес и их установки для нарезания, метрической и дюймовой резьбы заданного шага.

2.3.3.Изучить устройство и принцип работы механизма Левинсона.

2.3.4.Выполнить необходимые расчеты и подобрать сменные зубчатые колеса для нарезания метрической и дюймовой резьбы с шагом, указанным преподавателем.

2.3.5.Настроить механизм Левинсона для нарезания метрической и дюймовой резьбы и выполнить работы по нанесению винтовых линий заданного шага на бумагу, наклеенную на валик, имитирующий заготовку

2.3.6.Выполнить необходимые расчеты и подобрать сменные зубчатые колеса для нарезания резьбы в соответствии с индивидуальным заданием, указанным в табл. 2.1.

Вычертить кинематические схемы механизма Левинсона для нарезания метрической и дюймовой резьбы согласно индивидуальному заданию.

2.4.Краткие пояснения

Из всех резьб наибольшее применение получили метрические и дюймовые. Они характеризуются шагом резьбы Sp представляющим собой расстояние между двумя одноименными точками двух витков.

13

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Резьбы на токарно-винторезном станке нарезаются путем многократных: последовательных проходов резьбовым резцом.

Токарно-винторезные станки имеют две основные кинематические цепи: кинематическую цепь главного движения и кинематическую цепь подач. Первая цепь связывает вращательное движение электродвигателя и шпинделя, а вторая - конечное вращательное движение шпинделя и ходового винта. Именно последнюю цепь настраивают для нарезания резьбы.

При выполнении операций нарезания резьб должно соблюдаться строгое согласование частоты вращения шпинделя и скорости перемещения резца, т.к. за один оборот шпинделя резец должен переместиться на расстояние, равное шагу нарезания резьбы.

При нарезании резьб повышенной точности коробка подач отключается, и настройка станка ведется путем подбора и установки сменных зубчатых колес.

Общее передаточное отношение сменных колес i см определяется по формуле

где S н. р. – шаг нарезаемой резьбы;

S хв – шаг ходового винта;

15

(разъединения) гайки с ходовым винтом и зажимом 3 для карандаша (выполняет роль резца на станке), с помощью которого на белой бумаге, наклеенной на деревянном валике, наносится винтовая линия.

Передаточные отношения iΡ и i кп для механизма Левинсона равны 1, поэтому формула (2.1) для подсчета общего передаточного отношения сменных колес приобретет вид

где n - число ниток на I".

С целью соблюдения одинаковой размерности для шага резьбы и шага ходового винта необходимо дюймы перевести в мм. С достаточной для практи-

ки точностью I"= 25,4 мм. Таким образом, для нарезания дюймовой резьбы

Установка, сменных зубчатых колес на механизме Левинсона осуществляется по двум схемам (см. рис. 2.1а и 2.1б). Общее передаточное отношение сменных колес для этих схем рассчитывается по формулам

- для схемы, представленной на рис. 2.1а

Зубчатые колеса для настройки коробки сменных зубчатых колес (а также и механизма Левинсона) могут выбираться из определенных рядов зубчатых колес, которые придаются к токарно-винторезным станкам. Обычно придаются "пятковые" наборы сменных зубчатых колес, в которых число зубьев колес в ряду отличается на 5. Этот ряд содержит колеса с числом зубьев 20, 25, 30, 35,

..., 120 включительно. Но бывают также "десятковые" и "двадцатковые" наборы, в которых число зубьев отличается на 10 или 20. В этих наборах обязатель-

z 25 , z 60 (индекс здесь указывает на число зубьев данного зубчатого колеса).

2.5. Примеры расчета и подбора зубчатых колес для нарезания метрической и дюймовой резьбы

2.5.1. Пример расчета для нарезания метрической резьбы. Необходимо

Чтобы подобрать зубчатые колеса, обеспечивающие реализацию этого передаточного отношения, необходимо числитель и знаменатель уравнения (2.7) умножить на 5 или число, кратное 5. Тогда получим

iсм = 2040 = 3060 = 8040

т.е. данному передаточному отношению будут удовлетворять следующие пары зубчатых колес

В зависимости от имеющихся зубчатых колес выбираем ту или иную пару зубчатых колес. Кинематическая схема для нарезания резьбы с установкой одной из этих пар зубчатых колес представлена на рис. 2.1б. Число зубьев проме-

жуточного зубчатого колеса z н может быть любым, т.к. промежуточное зубчатое колесо не оказывает влияния на передаточное отношение.

2.5.2. Пример расчета для нарезания дюймовой резьбы

Дано: нарезать резьбу с числом ниток II на I".Определяем шаг нарезаемой резьбы

Чтобы получить только целые числа в уравнении (2.8), необходимо числитель и знаменатель умножить на 5 или 10, а для подбора пары зубчатых ко-

I

лес, обеспечивающих отношение 4 , на 20 или большее число, кратное 5. Передаточному отношению, представленному в уравнении (2.7), удовле-

творит сочетание следующих пар зубчатых колес:

Схема расположения зубчатых колес для нарезания рассматриваемой резьбы показана на рис. 2.1а.

2.6. Порядок выполнения работы

2.6.1.Ознакомиться с устройством и работой механизма Левинсона.

2.6.2.Ознакомиться с принципом расчета передаточного отношения сменных зубчатых колес для нарезания метрической и дюймовой резьбы и принципом подбора сменных зубчатых колес для реализации рассчитанных передаточных отношений.

2.6.3.Рассчитать передаточное отношение сменных зубчатых колес для нарезания метрической и дюймовой резьбы с заданным преподавателем шагом.

2.6.4.Подобрать зубчатые колеса для реализации передаточных отношений, рассчитанных в п.2.6.3, и провести проверку на их сцепляемость по неравенствам:

+z2 ≥ z3 ), (2.9)z1 +(15...20

Если условия сцепляемости не удовлетворяются, то меняют местами между собой ведущие или ведомые зубчатые колеса или сцепляющиеся пары колес.

2.6.5.Установить на механизме Левинсона зубчатые колеса для нарезания метрической резьбы, наклеить на деревянный валик лист белой бумаги и с помощью карандаша начертить на бумаге винтовую линию заданного шага.

2.6.6.Осуществить те же операции, что указаны в п. 2.6.5 для нарезания дюймовой резьбы.

2.6.7.Разрезать снятые с валика листы бумаги на полоски в количестве, соответствующем числу присутствующих студентов.

2.6.8.Измерить масштабной линейкой шаг этой линии и сравнить с заданными значениями шага резьбы.

18

2.6.9. Провести расчет передаточных отношений и подобрать сменные зубчатые колеса для настройки коробки сменных зубчатых колес для нарезания метрической и дюймовой резьбы в соответствии с индивидуальным заданием (см. табл. 2.1) и проверить на сцепляемость подобранные сменные зубчатые колеса.

2.7. Содержание отчета

2.7.1.Описание методики расчета передаточных отношений и подбора сменных зубчатых колес для нарезания метрической и дюймовой резьбы.

2.7.2.Расчет передаточных отношений и выбор зубчатых колес для нарезания метрической и дюймовой резьбы с заданным преподавателем шагом.

2.7.3.Полоски бумаги с винтовыми линиями.

2.7.4.Вывод о соответствии (или несоответствии) полученного на бумаге

шага метрической и дюймовой резьбы заданным величинам Sн. р. .

2.7.5. Расчет передаточных отношений и подбор зубчатых колес с проверкой на их сцепляемость для нарезания резьб согласно индивидуальному заданию.

2.7.6.Кинематические схемы механизма Левинсона со сменными зубчатыми колесами для нарезания метрической и дюймовой резьбы согласно индивидуальному заданию.

19

3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА И

ОСНОВНЫХ ВИДОВ РАБОТ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ НА НЕМ

Продолжительность работы - 4 ч

3.1.Цель работы

3.1.1.Изучить устройство и принцип работы токарно-винторезного стан-

ка.

3.1.2.Изучить технологические возможности токарно-винторезного стан-

ка.

3.2.Материалы, оборудование и инструменты

3.2.1.Токарно-винторезный станок 1К62.

Горячекатаный пруток из углеродистой стали диаметром не менее 20 мм. 3.2.2. Резцы: проходной, отрезной, подрезной, резьбовой (для нарезания

наружной резьбы), фасонный, расточной.

3.2.4.Спиральное сверло.

3.2.5.Плакаты общего вида и кинематической схемы станка 1К62.

3.3 Задание и порядок выполнения работы

3.3.1.Ознакомиться с устройством и назначением основных узлов токар- но-винторезного станка 1К62 по плакату

3.3.2.Изучить устройство и работу основных узлов токарновинторезного станка 1К62.

3.3.3.Осуществить следующие виды работ:

-подрезание торца;

-получение фаски;

-обтачивание цилиндрической поверхности;

-обтачивание конической поверхности путем поворота верхней части суппорта;

-отрезание изделия от заготовки;

-нарезание резьбы на наружной поверхности;

-получение фасонной канавки;

-сверление отверстия в торце заготовки;

-растачивание отверстия.

3.4.Общие сведения

3.4.1. Устройство токарно-винторезного станка Основными узлами токарно-винторезного станка являются станина, передняя и

задняя бабки, шпиндель, коробка подач, коробка сменных зубчатых колес, фартук,

20

Рис. 3.1. Схема токарно-винторезного станка 1 - передняя тумба; 2 - станина; 3 - коробка подач; 4 - коробка сменных зубча-

тых колес; 5 - передняя бабка; 6 - шпиндель; 7 - продольный суппорт; 8 - резцедержатель; 9 - верхний суппорт; 10 - поперечный суппорт; 11 - фартук; 12 - задняя бабка; 13 - задняя тумба.

суппорт, состоящий из трех частей (нижняя, обеспечивающая продольное перемещение инструмента; поперечная каретка, обеспечивающая поперечное перемещение инструмента; верхняя - поворотная часть суппорта, обеспечивающая перемещение инструмента под углом), передняя и задняя тумбы (см.

рис. 3.1).

Станина (2) служит для монтажа узлов станка. Она имеет призматические направляющие для перемещения суппорта в продольном направлении. Станина закреплена на тумбах.

Передняя бабка (5) служит для монтажа шпинделя (6) и коробки скоростей (механизмы и передачи), которая позволяет получать различные частоты вращения шпинделя. На лицевой стороне передней бабки установлена панель управления механизмами коробки скоростей.

Шпиндель (6) служит для закрепления заготовки и передачи ей вращательного движения. .

Задня бабка (12) перемещается в продольном направлении по призматическим направляющим станины станка. Ее корпус можно незначительно смещать в поперечном направлении. Задняя бабка служит для поддержки средних и длинных заготовок, закрепления инструмента для обработки отверстий (сверло, зенкер, развертка), а также для обработки конических наружных поверхностей путем ее поперечного смещения.