1.2. Кинематическая схема токарного станка

Кинематической схемой токарного станка называют условное изображение совокупности всех механизмов, посредством которых осуществляется движение элементов станка; она показывает взаимосвязь отдельных элементов и механизмов, участвующих в передаче движения различных органов станка.

В токарном станке имеются две кинематические цепи: электродвигатель — шпиндель (цепь главного движения) и шпиндель — суппорт (цепь подач), которые изображают в двух вариантах — для продольной (при нарезании резьбы и точении) и поперечной подачи резца.

Кинематическая цепь токарного станка может состоять из ряда кинематических пар зубчатых колес или шкивов, червячных и винтовых передач. Последовательность кинематических пар в цепи представлена цифрами, указывающими число зубьев в зубчатых колесах или диаметры шкивов. Для элементов кинематических пар, закрепленных на одном валу, цифры записывают через тире, а закрепленных на различных валах — через знак деления.

На рис. 9 приведена кинематическая схема токарно-винторезного станка. Проследим по ней кинематическую цепь главного движения: электродвигатель — шпиндель. Эта цепь связывает вал двигателя (диаметр шкива d₁ = 142 мм) через клиноременную передачу со шкивом вала I (диаметр шкива d₂ = 254 мм) коробки скоростей токарного станка, на котором свободно укреплен блок зубчатых колес 56—51 и зубчатое колесо 50. На валу находится также фрикционная пластинчатая муфта М₁ для сообщения шпинделю прямого (при включении влево) или обратного (при включении вправо) вращения. При включении муфты М₁ влево вращение с вала I передается на вал II. На нем помещается подвижной блок зубчатых колес Б₁ (34—39), который, поочередно соединяясь с зубчатыми колесами блока 56—51, обеспечивает передачу различного числа оборотов валу II. Затем с этого вала при помощи подвижного блока Б₂ (47—55—38) на валу VII и подвижного блока Б₅ (43—54) на валу VII вращение передается на шпиндель (шесть чисел оборотов).

При включении перебора (валы IIV—V) движение с вала III передается валу IIV, который с помощью подвижных блоков Б₃(88—45) и Б₄(22— 45) передает его на вал V и затем через колеса 27 —54 на шпиндель (вал VII)', дополнительно получаем три передаточных отношения. Структурная формула кинематической цепи имеет вид (об/мин):

[6]

где п_шп и n_дв — числа оборотов шпинделя и электродвигателя в минуту; i_{к с} — переменное передаточное отношение коробки скоростей (с учетом передаточного отношения перебора); — коэффициент проскальзывания ремня ( = 0,98).

При положении зубчатых колес, изображенных на рис. 9, число оборотов шпинделя при прямом ходе

обIмин.

Токарно-винторезный станок 1К62 имеет 24 числа оборотов шпинделя (от 12,5 до 2000 об/мин).

Аналогично можно установить кинематическую цепь суппорта при продольной и поперечной подачах, а также при нарезании резьбы. Например, структурная формула для продольной подачи (мм/об):

s_пр=l^.i_{к п}^.^..m^.z [7]

где i_{к п} — передаточное отношение коробки подач (с учетом передаточных отношений от шпинделя к реверсу, самого реверса, сменных зубчатых колес гитары и механизма фартука); т — модуль реечного зацепления, мм; г — число зубьев реечного колеса.

При положении зубчатых колес, изображенных на рис. 9, продольная подача

Всего станок имеет 48 продольных подач (от 0,075 до 4, 46 мм/об) и столько же поперечных (от 0,038 до 2,23 мм/об).

Анализируя кинематическую схему токарного станка и ее кинематические цепи, можно подобрать необходимую структурную формулу настройки станка для выполнения конкретной задачи.