Практикум по металлорежущим станкам допущено Учебнометодическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (умо ам) в качестве
 Скачать 4.55 Mb.
|
|
3. Содержание отчета 1. Наименование работы. 2. Наименование и характеристика станка, динамометра образцового, приспособления для измерения перемещений узлов станка. 3. Эскиз схемы испытания жесткости. 4. Результаты опытов и расчеты (табл. 5.2). 5. Графики «нагрузка-перемещение» для каждого узла в отдельности. 6. Выводы по работе. 4. Контрольные вопросы 1. Что такое жесткость металлорежущего станка? 2. По какому правилу суммируются жесткости узлов станка? 3. Как влияет жесткость отдельных узлов горизонтально-фре- зерного станка на точность фрезерования? Лабораторная работа № 6 НАСТРОЙКА ПОПЕРЕЧНО-СТРОГАЛЬНОГО СТАНКА МОДЕЛИ РГ 650А Задание Ознакомиться с конструкцией, органами управления, техническими характеристиками и порядком настройки поперечно-строгального станка модели Р3-650ГА. 1. Общие методические указания Поперечно-строгальные станки применяются в условиях единично- го и серийного производства для строгания горизонтальных, вертикаль- ных и наклонных плоскостей на заготовках мелких и средних деталей, для прорезания прямолинейных пазов, канавок и выемок, значительно реже – для изготовления фасонных линейчатых поверхностей. Схема строгания на поперечно-строгальном станке показана на рис. 6.1. Воз- вратно-поступательное движение резца – это главное движение ( V ), а периодическое поперечное (или вертикальное) перемещение стола с заготовкой на величину подачи S – движение подачи. 61 Рис. 6.1. Схема строгания на поперечно-строгальном станке Определение режимов резания для строгания производится по сле- дующей методике: подача S за один двойной ход ползуна в мм дв.ход, а также ско- рость резания V в м мин, выбирается по нормативам [9]; по принятой скорости резания и назначенной скорости холостого хода с учетом общей длины хода стола L (включая величины врезания и перебега резца в направлении главного движения) находят число двойных ходов стола в минуту: n V L m V дв х х х р. . р. . ( ) 1000 1 1000 , где х х х р V V m / – отношение скоростей рабочего и холостого хода стола с учетом замедленного движения стола в начале и конце хода; время на реверсирование хода стола принимается равным 0,04 мин для работы с V х р. . 20м мин, 0,06 мин для работы с V х р. . 20 м мин. L П П 1 2 , где П 1 +П 2 – перебег ползуна в начале и конце рабочего хода, в мм. 2. Исходные данные для выполнения работы (задаются преподавателем) 1. Чертеж заготовки. 2. Чертеж детали. 3. Материал заготовки. 4. Материал режущего инструмента. 5. Порядок обработки (технологический процесс). 62 3. Описание оборудования Станок модели Р3-650ГА предназначен для черновой и чистовой обработки впадин, плоских и фасонных поверхностей с длиной строгания до 650 мм. 3.1. Техническая характеристика станка 1. Длина хода ползуна, в мм наибольшая ...............................................................................................650; наименьшая ………………………............................................................ 95. 2. Размер рабочей поверхности стола, в мм длина ширина (верх стола) .........................................................520 450; длина ширина (боковая сторона) ...............................................400 415. 3. Расстояние от нижней кромки ползуна до стола, в мм наибольшее ................................................................................................325; наименьшее ................................................................................................ 55. 4. Наибольший вертикальный ход стола, в мм ......................................210. 5. Наибольший вертикальный ход суппорта, в мм ................................175. 6. Наибольший угол поворота суппорта, в град ................................... 60. 7. Наибольший продольный ход стола, в мм .........................................600. 8. Пределы чисел двойных ходов ползуна в минуту ........................16 – 90. 9. Число скоростей ползуна .........................................................................6. 10. Пределы продольных подач стола, в мм/дв.ход.......................0,33 – 3,3. 11. Число продольных подач стола ...........................................................10. 12. Мощность электродвигателя, в кВт ......................................................4. 13. Габариты станка (длина ширина высота), в мм.............................2200 1440 1550. 14. Вес станка, в кг ................................................................................ 1820. Общий вид и органы управления поперечно-строгального станка представлены на рис. 6.2. Чугунная станина 19 наверху имеет горизонтальные направляю- щие, по которым двигается ползун 17 с суппортом. Суппорт состоит из поворотной части 16, салазок 15, получающих вертикальное перемеще- ние посредством ходового винта, резцовой каретки 14 и откидной доски (подушки), на которой крепится резцедержатель 13. На передних направляющих станины находится поперечина 18, по направляющим которой движется стол 12, получающий движение пода- чи через механизм подач 20. Для большей жесткости стол скрепляется стойкой с площадкой основания станины. Ползун получает возвратно-поступательное движение от электро- двигателя через коробку скоростей и механизм качающейся кулисы. 63 3.2. Органы управления станком 1. Лампа освещения. 2. Штурвал ручного перемещения суппорта. 3. Квадрат регулирования начального хода ползуна. 4. Кнопка пуска. 5. Кнопка остановки. 6. Рукоятки переключения скоростей. 7. Вводной выключатель. 8. Квадрат перемещения подъема и опускание стола. 9. Квадрат регулирования длины хода ползуна. 10. Штурвал ручного горизонтального перемещения стола. 11. Собачка для включения и реверсирования механической подачи стола. Качающаяся кулиса 2 (рис. 6.3) связана с кривошипным диском (кулисным колесом) 5, несущим палец, который можно перемещать в радиальном направлении по торцу диска (квадратом 6 через кониче- скую передачу) для изменения длины хода ползуна. На пальце свободно сидит кулисный камень. При вращении кривошипного диска камень перемещается вдоль прорези кулисы 2, которая качается на оси 0, расположенной ниже кри- вошипного диска. Своим верхним пальцем кулиса соединена с ползу- ном посредством гайки 3 и винта V. Совершая качательное движение, кулиса 2 сообщает ползуну возвратно-поступательное движение, состо- ящее из движения вперед (рабочий ход) и более быстрого движения в обратном направлении (холостой ход). Зону строгания можно смещать, изменяя положение гайки 3 на винте V квадратом 1, предварительно расстопорив винт V рукояткой 4. Движение от электродвигателя через клиноременную передачу передается в коробку скоростей на вал I. 64 Рис. 6. 2 . О бщ ий вид и органы уп равлен ия п опереч но -строга льно го с тан ка 65 Рис. 6.3. Кин ема тич еск ая схема ст ан ка по переч но -строга льног о стан ка 66 Таблица 6.1 Настроечная таблица Передвижные тройной и двойной блоки (Б1, Б2) коробки скоро- стей дают шесть ступеней скорости на валу III при постоянной ско- рости электродвигателя, затем движение передается на вал IV криво- шипного диска. Механическая подача стола осуществляется механизмом подачи. Движение подачи передается от кулисного вала IV через зубчатую пе- редачу на эксцентрик. Вращаясь, эксцентрик качает через рычаг собач- ку 7 (рис. 6.3), которая поворачивает храповое колесо 8 на валу VI и, таким образом сообщая рабочее движение столу во время обратного хода ползуна. Во время рабочего хода ползуна собачка 7 проскальзыва- ет по спинкам зуба храповика. Реверс подачи осуществляется поворо- том собачки 7 на угол 180 . Выключение подачи – поворотом собачки 7 на 90 . Величина подачи определяется углом поворота крышки, которая расположена у штурвала ручного горизонтального перемещения стола, при этом собачка 7 будет поворачивать храповое колесо 8 на опреде- ленное число зубьев (от 1 до 10). Значения подач, при повороте храпо- вого колеса на определенное число зубьев, указаны в таблице 6.1. 4. Порядок выполнения работы 1. Изучить конструкцию, органы управления и кинематическую схему поперечно-строгального станка модели Р3-650ГА. А I II Б 1 2 3 1 2 3 Число дв. ход мин 16,6 23,7 33 48,4 69,1 96,8 L (мм) Скорость движения ползуна (V) м/мин при длине хода ползуна L, мм 150 13,7 19,6 27,4 250 10,8 15,1 22,1 30,8 44,3 350 10,3 14,7 20,4 30,0 42,8 450 12,8 18,2 25,4 35,9 53,2 550 15,2 21,6 30,1 44,2 650 17,3 24,6 36,4 50,3 Подачи стола в мм/дв. Ход Число зубьев хра- пового колеса 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S мм/дв.ход 0,33 0,67 1,00 1,33 1,67 2,00 2,33 2,67 3,0 3,33 67 2. Получить все необходимые исходные данные, режущий, вспомо- гательный и мерительный инструменты. 3. Произвести подбор и установку режимов резания и произвести настройку станка на выполнение работ. 4. После проверки правильности преподавателем, произвести стро- гание детали на поперечно-строгальном станке. По окончании работы проконтролировать выполняемый размер, убрать станок. 5. Содержание отчета 1. Наименование и цель работы. 2. Краткие сведения о станке. 3. Кинематическая схема станка. 4. Исходные данные для проведения лабораторной работы и ре- зультаты выбора режимов резания. 5. Выводы. 6. Контрольные вопросы 1. Какие существуют типы строгальных станков, их основные от- личия? 2. В каких случаях целесообразно применение поперечно- строгальных станков? 3. Настройка скорости резания и на начальную точку строга- ния. 4. Настройка на длину хода ползуна, органы настройки, прин- цип работы механизма качающейся кулисы. 5. Настройка величины движения подачи, реверс подачи. Лабораторная работа № 7 НАСТРОЙКА ТОКАРНО-ЗАТЫЛОВОЧНОГО СТАНКА МОДЕЛИ DN250III Задание Ознакомиться с конструкцией, органами управления, техническими характеристиками и порядком настройки токарно-затыловочного стан- ка модели DN250III. 1. Общие методические указания 1.1. Методы затылования Затылочная поверхность зуба червячной фрезы представляет собой 68 винтовую поверхность с кривизной, по профилю совпадающей с про- филем зуба фрезы, распространенной в направлении длины поверхно- сти по пространственной спирали (рис. 7.1). Рис. 7.1. Схемы движений инструмента и заготовки при затыловании фрез: а – червячной; б – червячной конической; в – цилиндрической с винтовым зубом; г – дисковой; д – гребенчатой резьбовой Она образуется фасонным резцом (рис. 7.1, а) посредством одного сложного исполнительного движения, составленного из трех взаимосвя- занных элементарных движений В 1 П 2 и П 3 , т. е. одного вращательного и двух прямолинейных движений. Если червячная фреза – коническая (рис. 7.1, б), то сложное исполнительное движение формообразования составляется из четырех простых движений: добавляется прямолиней- ное движение П 5 , необходимое для расположения затылочной поверх- ности зуба по винтовой линии на конусе. Естественно, что кинематическая структура станков для затылова- ния червячных цилиндрических фрез представляет собой одну кинема- тическую группу, осуществляющую одно сложное исполнительное формообразующее движение Ф v (В 1 П 2 П 3 ), но внутренняя кинематиче- ская связь будет состоять здесь не из одной, а из двух или большего числа внутренних кинематических цепей. а) г) д) б) б) в) б) 69 а) б) в) г) д) е) Рис. 7.2. Структурные схемы станков, затылующих фрезы: а – червячные; б – червячные конические; в – цилиндрические с винтовым зубом; г – дисковые; д – гребенчатые резьбовые; е – червячные при дифференциальной настройке Если внутренняя связь связывает между собой три элементарных движения, она состоит из двух внутренних кинематических цепей (рис. 7.1, а) с органами настройки i x и i у . Обе цепи имеют общую цепь приво- да с органом настройки i v . Внутренняя цепь с органом настройки i x осу- ществляет исполнительное движение лезвия по архимедовой спирали, а цепь i y – движение по винтовой линии. В случае осуществления группой сложного исполнительного дви- жения, состоящего из четырех элементарных движений, как при заты- ловании конической червячной фрезы (рис. 7.1, б), внутренняя связь бу- дет состоять из трех внутренних кинематических цепей. Обычно в затыловочных станках поперечное поступательное дви- жение резца П 2 осуществляется кулачком (рис. 7.3), так как путь этого движения всегда очень невелик: он равен величине падения затылка и не превышает, как правило, 10 мм. Кроме движения формообразования, при затыловании многозубого инструмента необходимо осуществлять делительный процесс. Зубья червячной фрезы расположены на ней по винтовой линии; поэтому де- лительное движение будет винтовым Д(В 1 П 3 ) (рис. 7.2, а). Оно является 70 частью сложного формообразующего движения Ф v (В 1 П 2 П 3 ). Переход от этого формообразующе- го движения к делительному Д(В 1 П 3 ) произво- дится путем разложения исполнительного дви- жения Ф v (В 1 П 2 П 3 ) на два: на винтовое Д (В 1 П 3 ) – для осуществления делительного процесса и на вспомогательное всп (П 4 ) – для возвращения рез- ца в исходное положение. Разложение сложного движения формообра- зования на два и восстановление его произво- дится с помощью кулачка. Участок аbс на кри- вой кулачка (рис. 7.3) создает движение формо- образования П 2 , а участок са – вспомогательное движение П 4 . Участок контура кулачка очерчи- вают чаще всего по архимедовой спирали для получения равномерного движения П 2 . Кулачки делают сменными, с различным шагом спирали в соответствии с величиной падения затылка зуба фрезы. На кулачке располагают либо одну рабочую кривую аbс, либо не- сколько участков кривых (до четырех) для рабочих и холостых ходов резца, если желательно уменьшить скорость вращения кулачка. При затыловании зубьев на червячной фрезе величина затылования зависит от количества зубьев и объясняется схемой, показанной на рис. 7.4. Зубья на фрезе расположены по винтовой линии шага. Число зубьев, размещенных в отрезке винтовой линии, равно числу винтовых канавок. Рис. 7.4. Схема определения числа зубьев, размещаемых на длине одного шага винтовой нарезки червячной фрезы Кинематическая структура затыловочных станков для фрез других типов (не червячных) будет изменяться соответственно изменению ха- рактера формообразующих движений. Для затылования цилиндрической фрезы с винтовыми зубьями (рис. 7.2, в) необходимо иметь два формообразующих движения Ф v (В 3 ) Рис. 7.3. Сменный кулачок 71 и Ф s (П 3 В 5 ), так как затылочная поверхность, являющаяся винтовой по- верхностью, образуется остроконечным резцом. Движением Ф v (В 1 П 2 ) образуется кривая затылка зуба – архимедова спираль (рис. 7.2, в). Кинематическая группа, осуществляющая это дви- жение, состоит из одной внутренней кинематической цепи с органом настройки i x (рис. 7.2, в) и одной цепи привода – цепи скорости резания i v . Движением Ф s (П 3 В 5 ) осуществляется винтовая линия по длине зуба. Движение это – медленное и является в процессе резания движением подачи. Его осуществляет кинематическая группа с внутренней винто- резной цепью i у и цепью привода – цепью подач i s . Так как шпиндель изделия должен совершать одновременно два вращетельных движения – быстрое В 1 и медленное В 5 , то внутренние кинематические цепи имеют общую ветвь и соединяются между собой с помощью суммирующего механизма (дифференциала). Кроме двух формообразующих движений, станок осуществляет еще и делительное движение. Это движение – простое вращательное Д (В 1 ) – заканчивается во время обратного поперечного движения резца П 4 . Кинематическая группа остается та же. Кулачок в это время выпол- няет дополнительную функцию делительного диска. Поэтому внутрен- нюю цепь с органом настройки i x называют делительной. Расчетные перемещения в рассматриваемом случае затылования цилиндрической фрезы с винтовым зубом будут: делительная цепь (орган настройки i x ): 1 об кулачка → k z об. заготовки; винторезная цепь (орган настройки i у ): 1 об. заготовки → Т мм продольное перемещение резца; цепь скорости резания (орган настройки i v ): n э об/мин вала двигателя → n заг об/мин заготовки; цепь подач (орган настройки i s ): 1 об. заготовки→ s мм продольное перемещение резца. При затыловании дисковой фрезы фасонным резцом (рис. 7.1, г) движение подачи отпадает, и кинематическая структура станка состоит из одной кинематической группы, осуществляющей исполнительное формообразующее движение Ф v (В 1 П 2 ) (рис. 7.2, г) и делительное дви- жение Д (В 1 ). Структура станка для затылования групповой резьбовой кониче- ской фрезы фасонным резцом (рис. 7.1, д) будет состоять из двух групп (рис. 7.2, д): а) кинематической группы формообразования, осуществ- ляющей, как и во всех приведенных выше станках, два исполнительных движения – движение Ф v (В 1 П 2 ) для образования архимедовой спирали 72 и делительное движение Д 1 (В 1 ) и б) кинематической группы деления, создающей второе делительное (сложное) движение Д 2 (П 6 П 7 ), необхо- димое для размещения зубьев на конической поверхности на расстояни- ях друг от друга, равных шагу по длине фрезы. В этой группе разме- щают отдельное отсчетное звено – делительный диск. Цепь формообразования с органом настройки i x настраивается так же, как и в предыдущем случае. Внутренняя связь делительной группы, осуществляющей сложное движение Д 2 (П 6 П 7 ), состоит из внутренней кинематической цепи с ор- ганом настройки i z для осуществления перемещения резца по образую- щей конуса и делительной цепи с органом настройки i у , связывающей продольное перемещение резца с поворотом делительного диска. При настройке гитары 1г обеспечиваются следующие расчетные перемеще- ния: L мм продольное перемещение резца →L tg( ), мм поперечное пе- ремещение резца, где L – произвольная величина перемещения резца и – угол конуса за- тылуемой резьбовой фрезы. Для цепи деления i у n д об. делительного диска → , мм продольное перемещение резца. В структуре затыловочного станка для затылования червячной фре- зы потребуется также отдельная дополнительная делительная группа, если фреза многозаходная. На рисунке 7.2, е дана кинематическая структура универсально-за- тыловочного станка при затыловании на нем червячной фрезы фасон- ным резцом методом дифференциальной настройки. Здесь связь между шпинделем заготовки и кулачком осуществляется через две внутренние кинематические цепи с помощью суммирующего механизма (диффе- ренциала). Расчетное перемещение: 1 об. заготовки →z/k(1+ /T) об. кулачка разбивается в этом случае на два: 1 об. заготовки →z/k об. кулачка; 1 об. заготовки →z/k∙ /T об. кулачка. Первое соотношение обеспечивается цепью с органом настройки i x , второе – цепью с органами настройки i y , и i z . Теперь внутренняя связь состоит из трех внутренних кинематических цепей, которые получают движение от одной цепи привода с органом настройки i v . Так как форма образуемой поверхности производящей режущей кромки инструмента не изменилась, то не изменилось и количество исполнительных формо- образующих движений, а, следовательно, и число кинематических групп формообразования; изменилась только структура этой группы. Увеличение числа настроек упрощает подбор сменных зубчатых колес |