Лабораторная конструкция токарного станка 16К20. лабка-1. Лабораторная работа 1 Изучение конструкции и кинематики токарновинторезного станка 16К20

• Название: Лабораторная работа 1 Изучение конструкции и кинематики токарновинторезного станка 16К20
• Анкор: Лабораторная конструкция токарного станка 16К20
• Дата: 11.04.2023
• Размер: 263.03 Kb.
• Имя файла: лабка-1.docx
• Тип: Лабораторная работа; #1052582

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НАО «КОКШЕТАУСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Ш.УАЛИХАНОВА»
Лабораторная работа № 1

Изучение конструкции и кинематики токарно-винторезного станка 16К20
1 Цель работы: изучение конструкции токарно-винторезного станка и привитие практических навыков по расчету кинематических цепей.
2.1 Порядок выполнения лабораторной работы

1 Изучить правила техники безопасности при выполнении работы.

2 Изучить назначение станка, его устройство и органы управления.

3 Составить уравнение кинематического баланса (УКБ) цепи привода шпинделя.
2.2 Общие сведения

Металлорежущие станки в большинстве случаев состоят из механизмов, сходных по кинематике: шпиндельных коробок, коробок подач, фартуков, суппортов, столов, гитар и т.п. Приспособления для крепления заготовок разнообразны по конструкции, их сложность зависит от назначения станка, универсальности и характера производства. Для универсальных станков, используемых в единичном и серийном производстве, применяют стандартные зажимные приспособления. В специальных станках, используемых в массовом производстве, применяют специальные зажимные приспособления с максимальной автоматизацией их действий.

В качестве механизма главного движения применяют индивидуальный привод, ко­торый состоит из электродвигателя, ременной или зубчатой передачи, коробки скоростей со шпинделем (шпиндельной бабки). Индивидуальный привод позволяет получать большую частоту вращения шпинделя и менять ее, расставлять станки соответственно технологическому процессу, более рационально использовать мощность элект­родвигателя, т. е. включать станки независимо друг от друга.

Электродвигатели индивидуальных приводов устанавливают на передней тумбе станка или на полу, возле нее. В некоторых станках электродвигатели устанавливают непосредственно на шпиндельной бабке, например, у полуавтоматов мод. 116. Такое расположение электродвигателя вызывает колебания станка, их нужно избегать.

Встроенный привод – это такой привод, у которого детали электродвигателя являются органической частью станка, например, корпус передней бабки является корпусом электродвигателя, а ротор смонтирован непосредственно на шпинделе. Приводы такого типа применяют в шлифовальных, токарных и других станках. В некоторых металлорежущих станках в корпусе передней бабкиустанавливают зубчатые колеса, создающие различные частоты вращения шпинделя. Шпиндельные коробки при такой конструкции применяют во многих токарно-винторезных станках, например, в станках мод. 16К20.

Общий вид токарно-винторезный станок мод. 16К.20 представлен на рис. 1.

Станок предназначен для выполнения разнообразных токарных работ, нарезания метрической, дюймовой, модульной и питьевой резьб, одно-и многозаходных резьб с нормальным и увеличенным шагом, нарезания торцевых резьб.

Технические характеристики базовой модели:

Длина обрабатываемой детали –1400 мм.

Высота центров над плоскими направляющими – 215 мм;

Наибольший диаметр обрабатываемой детали:

......над отверстием станины – 630 мм.

......прут­ка, проходящего через отверстие шпинделя, – 50 мм.

Частота вращения шпинделя, об/мин – 12,5.........1600.

Подача суппорта, мм/об:

продольная – 0,05......2,8.

поперечная – 0,025.......1,4

Мощностъ электродвигателя главного движения – 10 кВт.





Рисунок 1- Общий вид токарно-винторезного станка 16К20
Движения в станке:

главное движение – вращение шпинделя о заготовкой;

движение подач – перемещения каретки в продольном и салазок -в поперечном направлениях.

Вспомогательные движения

• 
  ускоренные перемещения каретки в продольном
  
• 
  салазок – в поперечном направлениях;
  

- перемещение верхней части суппорта только вручную под углом 90° к оси вращения заготовки.

На рис. 2. показана компоновка основных узлов универсального токарно-винторезного станка мод. 16К20, элементы и компоновка которого являются типовыми для токарно-винторезных и многих других станков.

Подвижными элементами станка являются суппорт и фартук, а переустанав­ливаемыми – задняя бабка и люнет.

Жесткая коробчатой формы станина 15 с калеными шлифованными направляющими установлена на монолитном основании 16, одновременно служащим стружкосборником и резервуаром для охлаждающей жидкости.

Шпиндель с фланцевым передним концом смонтирован в прецизионных подшипниках качения. Выходной вал шпиндельной бабки через сменные зубчатые колеса 4 соединен с коробкой подач 3, обеспечивающей перемещение суппорта 10.


Рисунок 2 – Компоновка универсального токарно-винторезного станка мод. 16К20

1 – передняя тумба; 2 – ременная передача; 3 –коробка подач; 4 – коробка передач (сменные зубчатые колеса); 5 – шпин­дельная блока; 6 кнопочная станция; 7 – орган управления; 8 – мостик; 9 – люнет; 10 – суппорт; 11 – резцедержатель; 12 – фартук; 13 – предохранительный щиток; 14 – задняя бабка; 15 – станина; 16 – основание
Перемещение суппорта 10 может быть осуществлено от ходового вала при точении или от ходового винта при нарезании резьб. Для нарезания резьб повышенной точности предусмотрено непосредственное соединение ходового винта с выходным валом коробки подач 3.

Механические перемещения суппорта 10 осуществляют с помощью рукоятки фартука, направление поворота которой совпадает с направлением перемещения суппорта.

Быстрые перемещения суппорта 10 включают дополнительным нажатием кнопки, встроенной в рукоятку.

Фартук 12 оснащен механизмом отключения подачи, позволяющим обрабатывать детали по упорам при продольном и поперечном точении.
2.3 Инструментальная оснастка

Резцы, сверла, зенкеры, развертки, патроны, упоры, люнеты.
2.4 Виды токарных работ

точение наружных поверхностей, растачивание отверстий, прорезание канавок, подрезание торцов, отрезание деталей, нарезание резьбы, сверление, рассверливание, зенкерование.
2.5 Кинематика станка

Для определения работы совокупности кинематических цепей станка используется условное изображение, в одной плоскости (плоскости чертежа), которое называется кинематической схемой. Назначение кинематической схемы станка – дать полное представление о том, как передается движение к исполнительным механизмам. Передачи и механизмы в схемах показывают наглядным конту­ром, напоминающим форму действующих устройств. На кинематической схеме приводят данные, по которым настраивают станок: для зубчатых колес указывают модуль, число зубьев, а для винтов – шаг резьбы.

Кинематическая схема токарно-винторезного станка мод. 16К20 показана на рис.3. На выносках проставлены числа зубьев zколес. Составим уравнения баланса для следующих кинематических цепей:

1) главного движения (с перебором; реверсивная муфта М₁ включена влево)



где: n_шп – частота вращения шпинделя, об/мин;

1460 – частота вращения электродвигателя, об/мин;
2) винторезной цепи при нарезании специальных резьб или повышенной точности (муфты М₂ и М₅ включены, коробка подач отключена)

г
1об.шп.(60/60) (30/45)(К/L)(M/N)P_X= P_H
де К, L, М, N – числа зубьев смен­ных колес гитары; Р_х– шаг ходового винта;

Р_н – шаг нарезаемой резьбы;

3) продольной подачи (муфты М₂ и М₅выключены, а муфты М₃, М₄ и М₆ включены):



где: К, L, М – числа зубьев сменных колес гитары =

S_ПР – про­дольная подача, мм/об=0.05 об/мин

m – модуль;

4) Поперечной подачи (муфты М₂ и , М₅выключены, а муфты М₃, М₄ и М₆ включены). =S_{ПОП=0.025 мм/об}

где s_non – поперечная подача, мм/об;

5) подачи верхнего суппорта (муфты М₂и М₅выключены, а муфты М₃, miи М₆ включены)



где: Р_В.С. – шаг ходового винта верхнего суппорта;

S _В.С.– подача верхнего суппорта, мм/об.



Рис.3. Кинематическая схема токарно-винторезного станка мод. 16К20
Передаточные отношения перебора

и

Минимальная частота вращения (об/мин)


Максимальная частота вращения (об/мин)


где:
η — коэффициент проскальзывания ременной передачи, в расчетах принимают η = 0,985
nдв - скорость вращения электродвигателя nдв = 1460 об/мин



2.6 Содержание отчёта

Отчёт должен включать:

• схему станка:

• наименование работы и её цель;

• уравнения кинематического баланса, необходимые расчётные зависимости и результаты вычислений;

• основные выводы:

• список использованных источников.