книги / Металлорежущие станки Краткий курс
..pdfтируют с роликами рычагов-толкателей, воздействующих на элек трические переключатели, смонтированные в одной коробке (см. рис. 228, б, в). Кулачок 1 с углом поворота 78° предназначен для переключения с ускоренного хода на рабочую подачу, ку лачок 2 — для переключения после окончания фрезерования резьбы на ускоренный ход, а кулачок 3 — для остановки станка
в конце цикла. |
производится следующим образом. |
||
Процесс |
управления |
||
При нажатии пусковой кнопки П |
(рис. 228, а) замыкается |
||
цепь на |
участке 1—2—4 |
и контактор КФ включает элек |
|
тродвигатель 32 фрезерной |
головки |
(см. рис. 227). Нормально |
|
открытый блок-контакт контактора КФ (рис. 228, а) замыкает цепь на участке 7—8, в результате чего контактор КФ включает
Кулачок
Рис. 228. Схема автоматического управления (упрощенная)
электродвигатель 34 (см. рис. 227) холостого хода. Фрезерная головка получает ускоренное перемещение в продольном и в поперечном направлениях. С началом холостого хода вращается Н распределительный диск. Как только фреза подойдет к заго товке, кулачок 1 (рис. 228, б), воздействуя на ролик рычага-тол- кателя, нажимает на конечный выключатель ВК1 (рис. 228, в и а), вследствие чего разрывается цепь на участке 8—9 и выключается электродвигатель 33 холостого хода. Одновременно замыкаются контакты в цепи 3—5 и контактор КР включает электродвигатель 33 рабочей подачи. Шпиндель изделия вращается медленно, происходит врезание и фрезерование резьбы.
В течение этого времени распределительный диск поворачивает ся на 78 или 85° и кулачок 1 удерживает контакт ВК1 в цепи 3—5 в замкнутом состоянии. После окончания фрезерования кулачок 2 нажимает на выключатель ВК2, цепь 2—3 размыкается и выклю чается электродвигатель 32 фрезерной головки. Одновременно через ВК2 замыкается цепь 6—7—9—10 и включается двигатель
34 холостого хода. Начинается возвратное ускоренное переме щение фрезерной головки. После того, как упор 2 распределитель ного диска освободит выключатель ВК2, питание катушки контак тора КХ производится по цепи 11—8—9—10. Как только фре зерная головка займет исходное положение, кулачок 5, воздействуя на выключатель ВКЗ, размыкает цепь на участке 11—8 и выклю чает двигатель холостого хода. На этом цикл обработки заканчи вается.
§ 8. РАСЧЕТ НАСТРОЙКИ РЕЗЬБОФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ
Расчет настройки в общем случае сводится к определению пара метров следующих кинематических цепей: а) главного движения —
вращения |
фрезы; б) круговой подачи — вращения |
заготовки; |
в) осевой |
подачи. |
нарезаемой |
Исходными данными для расчета являются: шаг |
||
резьбы tH, материал заготовки и инструмента. По нормативам режимов резания подбирают скорость резания у, диаметр фрезы и подачу на зуб sz. Число оборотов шпинделя фрезы
__ ЮООу
Пф~ '
По паспорту станка принимают ближайшее значение пф. В станках с гитарой скоростей передаточное отношение сменных колес можно определить из уравнения кинематического баланса цепи главного движения.
У полуавтомата 5М-5Б62 (см. рис. 227) число оборотов фрезы
А
в минуту.
В
Решая уравнения относительно ^ и обозначая все постоянные
величины через С, получим общее выражение передаточного от ношения
(131)
Величина С является постоянной цепи главного движения и может быть найдена по кинематической схеме.
Скорость вращения заготовки определяется величиной минут ной подачи. Минутная подача есть путь, проходимый фрезой по заготовке в процессе обработки в 1 мин. Величина этого пути за один оборот заготовки равна длине витка резьбы:
^ |
Jid |
tyi |
|
~~ cosp ~~~ sin р ’ |
|
где d — наружный диаметр резьбы |
заготовки; |
|
Р — угол подъема витков; |
|
|
tu — шаг нарезаемой |
резьбы. |
|
Для резьбы большого диаметра и малого шага угол подъема близок к нулю, и, следовательно, cos р 1.
Поэтому в таких случаях можно принимать
|
nd. |
|
(133) |
Если обозначить: sz — подачу на один зуб фрезы в мм/зуб\ |
|||
z — число зубьев фрезы; |
пи — число оборотов изделия в мину |
||
ту, то минутная подача |
|
|
|
S M u u |
= SzZn(fi = |
lnu. |
|
Отсюда потребное число оборотов |
изделия |
|
|
|
nu = ^ L . |
(134) |
|
Величина s2выбирается |
по нормативамрежимов |
резания. |
|
Для станков типа 561 (см. рис. 225) пи устанавливается с по мощью коробки подач. При этом передаточное отношение сменных колес
Передаточное отношение сменных колес гитары круговой подачи для станков со звеном настройки определяется из следую щего уравнения:
для полуавтомата 5М-5Б62 (см. рис. 227)
п ъ |
л |
ъл I |
|
zn *1з |
|
об/мин. |
33 z e ' b |
‘ d |
' zfi ' |
|
— •— = nu |
||
д иФ z l2 ' z17.. |
U |
|
||||
Обозначая все постоянные величины через Си, получим для |
||||||
общего случая |
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
с |
Сипи. |
|
(135) |
|
|
Т 'Ч |
|
|||
|
|
|
|
|
||
Осевая подача фрезы производится двояко: 1) с помощью ходового винта и гайки, т. е. аналогично токарно-винторезным станкам; 2) с помощью винтовых копиров. В первом случае пере даточное отношение сменных колес резьбонарезной гитары опре деляется из уравнения (см рис. 225)
1 об. шп. • — |
• Р • 4-1 • tв = |
tn, |
гео |
Ьх dx * |
н* |
где te — шаг ходового винта VIII. Отсюда
где Ср — постоянная резьбонарезной цепи.
При осуществлении осевой подачи по второму методу для наре зания резьбы того или иного шага требуется соответствующий
этому шагу сменный копир. Копирами обычно являются торцовые кулачки с постоянным шагом или цилиндрические кулачки с вин товым пазом; например, у полуавтомата 5М-5Б62 (см. рис. 227) кулачок 21. Настройка цепи осевой подачи в этом случае сводится к установке сменного копира. Соответствие его шага шагу нарезаемой резьбы определяется исходя из следующих соображений. Как мы уже видели, полный цикл фрезерования резьбы совершается при повороте заготовки больше чем на 360°,
в |
то время как копир |
делает один оборот. |
Пусть заготовка |
за |
цикл поворачивается |
на 360° т, где т > |
1 и представляет |
собой коэффициент превышения циклом одного оборота. |
|||
|
Тогда потребный шаг копира |
|
|
|
|
Т = mtn. |
(136) |
Величина m может иметь различное значение и определяется из кинематической схемы станка. По уравнению (136) она равна величине передаточного отношения кинематической цепи от ко пира до шпинделя заготовки. Так, для резьбонарезного полуавто мата 5М-5БМ2 (рис. 227) кулачок 21 вращается с двумя угло выми скоростями: медленно при осуществлении рабочих ходов и быстро при ускоренном подводе и отводе фрезы. За время рабочих ходов шпиндель заготовки поворачивается на 468 или 510°, а кула чок 21 и распределительный диск 22 — на 78 или 85°. Поэтому величина
^ = f 2 0 . * 18 . f i e = 6 . z 18 z17 z 15
Специальные случаи настройки резьбофрезерных станков *. На отдельных резьбофрезерных станках можно по методу обката фрезеровать зубчатые колеса, шлицевые и зубчатые валики. Метод расчета таких настроек аналогичен методам настройки зубофрезерных станков.
Резьбофрезерный станок мод. 561 (см. рис. 225) имеет кинема тические цепи, позволяющие осуществлять движение обката заго товки с червячной модульной фрезой, установленной на шпинделе фрезерной головки. Настройку цепи обката — гитары деления, связывающей вращение шпинделя фрезы с вращением заготовки, рассчитывают по следующему уравнению настройки:
1 об |
фр |
•— •— •— •— . — . — . ^ |
_ А |
(137) |
|||
откуда |
’ |
’ z15 |
z13 Z11 *z18 ’ b ' d, *z61 |
■z60 |
z 9 |
|
|
|
|
® C _ |
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(138) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
где к— число |
заходов |
фрезы; |
z — число |
зубьев |
или |
шлицев |
|
изделия.1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 Обоснование метода кинематического расчета изложено в гл. XXII па стр. 354.
Пример. Рассчитать настройку резьбофрезсрпого станка мод. 561 для фре зероваиия шлицевого вала. Исходные данные но детали: наружный диаметр шлицевого вала d0 = 30 мм, число шлицев z = 6, материал — сталь 45; по инструменту: червячная фреза из быстрорежущей стали, диаметр фрезы
с1ф = 80 мм, |
число заходов к = 1. |
Со = |
4. |
|||||
v По |
станку: постоянная цепи деления |
|||||||
1. |
Выбор |
режимов резания. По нормативам |
выбираем скорость фрезе |
|||||
рования v = |
33 м,\мип и подачу s = 0,75 |
мм/об. |
||||||
2. |
Число |
оборотов |
фрезы |
|
|
|
|
|
|
|
|
1000» |
_ |
1000-33 |
131,2 об/мин. |
||
|
|
П ф ~ |
П(1ф |
~ |
3,14 -80 |
|||
|
|
|
|
|||||
(С помощью коробки скоростей устанавливаем ближайшее число оборотов.)
3.Величину подачи получим путем переключения коробки подач.
4.Подбор сменных зубчатых колес гитары деления на основании урав
нения (138): |
r |
k |
. |
1 |
20 |
а с |
|||||
Т ' Ч ~ ~ Сд 1 |
~ 4 ‘ |
|
6" — 30; |
||
|
а = |
20; |
d = |
30. |
|
§ 9. КОПИРОВАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ
Копировально-фрезерные станки предназначены для обработки разнообразных плоских профилей (изготовление кулачков, шаб лонов, матриц и т. д.) и для обработки пространственно-сложных поверхностей (объемное фрезерование).
По числу шпинделей станки делятся на одношпиндельные и многошпиндельные, а по принципу действия на станки прямого и сле дящего действия.
В копировальных станках прямого действия всякое изменение формы задающего устройства (шаблона или копира) непосредственно влияет на копировальный ролик или палец, связанный жестко с фрезой.
В станках следящего действия копироваль ный ролик или палец воспринимают всякое изменение формы задающего устройства и пере дают его фрезе через усилитель.
Фрезерование производят при помощи ощу пывания модели копировальным пальцем двумя способами: 1) горизонтальных строчек; 2) вер тикальных строчек.
При первом способе (рис. 229, а) стол станка совершает автоматическое задающее горизон тальное перемещение, а фрезерная головка —
непрерывное следящее продольное и периодическое вертикаль^ ное перемещение на величину строки s.
При втором способе (рис. 229, б) фрезерная головка совершает задающее вертикальное и следящее продольное
ного блока 4\ 3) поперечное перемещение шпиндельного блока 4; 4) продольное перемещение стола совместно с кронштейном 3, на котором установлены заготовка и модель.
Цепь вращательного движения фрезы идет от электродвигателя 32 через ременную передачу, тройной блок 1,3,3 и двойной блок 9 на шпиндель. Электродвигатель двухскоростной. Таким обра зом, на шпинделе станка можно получить 12 различных скоро стей.
Цепь вертикального перемещения шпиндельного блока 4 (рис. 231, а) идет от электродвигателя постоянного тока 33, через зубчатые передачи 17—13, 19—20, 21—22 на винт 29.
Поперечное перемещение шпиндельного блока 4 осуществляется от электродвигателя постоянного тока 35 через зубчатые колеса
11-12, 13-14, 15-16.
Продольное перемещение стола — 6 от самостоятельного электро двигателя постоянного тока 34, через зубчатые колеса 23—24, 25—26, 27—28 на винт 31.
Глава XXI
ПРОТЯЖНЫЕ И СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ
§ 1. ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ
Протяжные станки по характеру работы делятся на станки для внутреннего и наружного протягивания, по расположению оси инструмента — на горизонтальные и вертикальные. В машинострое нии большее распространение получили горизонтальные станки для внутреннего протягивания.
На рис. 232 показана схема протяжной операции. Хвостовик 6 протяжки пропускают через отверстие заготовки 11 и втулку 10
Рис. 232. Схема протяжной операции
опорного приспособления, а затем закрепляют в патроне. По следний состоит из корпуса 2 и сменной втулки 5, с внутрен ним диаметром, соответствующим диаметру хвостовика. Протяжку закрепляют с помощью клина 4, фиксируемого поперечным штиф том 3. Хвостовик патрона ввернут в муфту 1 штока силового цилиндра протяжного станка. Заготовка 11 левым торцом упира ется во втулку 10. Последняя вставлена в подвижную опору 9 приспособления и прижимается к ней с помощью сильной пружины 7. Подвижная опора своей выпуклой шаровой поверхностью кон тактирует с плитой 12, смонтированной в корпусе 8 станины станка. Когда шток силового цилиндра вместе с патроном и про-
