Металлорежущие станки. С. С. Данильчик металлорежущие станки
 Скачать 2.9 Mb.
|
|
Контрольные вопросы 1. Из каких основных узлов состоит токарный станок 16К20Ф3С32? 2. Как построен кадр управляющей программы? 3. Из каких составляющих состоит слово управляющей про- граммы и что они означают? 4. Под какими адресами в управляющей программе задаются команды? 5. Как программируется обработка галтелей, фасок, дуг? 6. Какие постоянные циклы реализуются в УЧПУ 2Р22 и какими параметрами они задаются? 7. Какие вспомогательные и подготовительные функции исполь- зуются в УЧПУ 2Р22? 65 Лабораторная работа № 6 ТОКАРНО-РЕВОЛЬВЕРНЫЙ СТАНОК МОДЕЛИ 1К341 Цель работы: изучить устройство, кинематику токарно-револь- верного станка и особенности обработки на нем деталей. Оборудование, приспособления, инструмент 1. Токарно-револьверный станок модели 1К341. 2. Набор инструментальных державок, втулок. 3. Режущий инструмент. 4. Штангенциркуль. Задание 1. Ознакомиться с общим устройством, кинематической схемой и основными узлами станка. 2. Записать уравнения кинематического баланса цепей станка. 3. Разработать последовательность обработки детали на токарно- револьверном станке согласно варианту (табл. 6.1, 6.2). 4. Составить перечень режущего инструмента, пользуясь спра- вочной литературой, державок и втулок (прил. А), необходимых для обработки заданной детали. 5. Выбрать режимы резания, используя справочники по расчету режимов резания и прил. Б, рассчитать основное время. 6. Оформить сводный протокол. 7. Под руководством лаборанта произвести обработку детали на токарно-револьверном станке. 66 Таблица 6.1 Индивидуальные задания Вари- ант Эскиз (см. табл. 6.2) Размеры, мм D D1 D2 D3 М L L1 L2 L3 L4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 22 32 30 26 30 32 24 34 36 22 32 34 25 28 35 14 25 5,5 18 24 8,5 10 30 6,8 12 28 4,7 16 23 7,2 5,2 8,5 7,5 9,5 7,2 11 4,2 12 8,5 5,4 8,0 7,8 8,3 6,4 12 8,5 20 26 12,5 19 24 5,8 24 28 7,0 22 28 11,2 20 28 М16 М12 М16 М20 М10 М16 М12 М16 М12 М16 М16 М10 М20 М10 М16 25 48 32 42 46 46 28 48 46 35 40 35 22 38 50 18 42 28 28 34 36 22 42 38 26 28 28 15 26 38 8 30 24 16 28 34 10 32 35 14 22 24 9 22 36 3 25 16 3 22 24 4 26 30 4 20 18 3 16 25 – 20 10 – 18 18 – 20 24 – 16 14 – 12 20 Таблица 6.2 Эскизы деталей Эскиз 1 Заготовка – пруток 28 мм Сталь 20 67 Окончание табл. 6.2 Эскиз 2 Заготовка – пруток 35 мм Сталь 45 Эскиз 3 Заготовка – пруток 38 мм Латунь Содержание отчета Отчет о работе должен содержать: название и цель работы; перечень применяемых оборудования, приспособлений, ин- струмента; уравнения кинематического баланса цепи главного движения и цепей подач; эскиз детали с исходными данными из задания; сводный протокол с сопровождающими его расчетами. При- мер оформления протокола приведен в табл. 6.3. 68 Таблица 6.3 Сводный протокол Содержание перехода Режущий инструмент Вспомога- тельный инструмент t, мм S, мм /об v, м /мин n, мин –1 L рез ,мм L р. х. , мм t о , мин Подать пру- ток до упора Упор 6070-0006 Центровать торец Сверло спи- ральное ко- роткое 9,5 мм Патрон цан- говый 6151-0051, цанга 6113-0830 4 0,06 29,6 1180 4 4 0,06 Сверлить отверстие 7,2 мм на длину 22 мм Сверло спи- ральное 7,2 мм Патрон цан- говый 6151-0051, цанга 6113-0822 3,6 0,06 26,6 1180 22 24 0,34 Точить по- верхность 12 мм на длину 20 мм Резец держа- вочный для прямого креп- ления из быст- рореж. стали, = 90, h b = = 16 16 мм Державка 6504-0017 1,5 0,03 30,1 800 20 23 0,83 Устройство и техническая характеристика токарно-револьверного станка 1К341 Токарно-револьверный станок модели 1К341 (рис. 6.1) предна- значен для обработки деталей из прутка и штучных заготовок в ус- ловиях серийного и мелкосерийного производства. На станке можно выполнять обтачивание, растачивание деталей, обработку внутренних и наружных канавок, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы плашками, метчиками и с помощью резьбонарезного устройства. При помощи специального копироваль- ного устройства на токарно-револьверном станке обтачивают кони- ческие поверхности. Точность обработки деталей по длине составля- ет 0,12–0,14 мм, по диаметру – 8-й квалитет точности. 69 Рис. 6.1. Внешний вид токарно-револьверного станка модели 1К341: СТ – станина; КС – коробка скоростей; КП – коробка подач; УН – установка насосная; МЗП – механизм зажима и подачи материала; ПУ – панель управления; УР – устройство резьбонарезное; УП – упор поперечный для ограничения поворота револьверной головки; ЗЭ – защитный экран; ЭШ – электросиловой шкаф; СР – суппорт револьверный; КА – командоаппарат; ЦБУ – центральный барабан упоров; ФРС – фартук револьверного суппорта; БОЖ – бачок для охлаждающей жидкости; УК – устройство копировальное; УПР – упор продольный Станок оснащен 16-позиционной револьверной головкой с гори- зонтальной осью вращения (рис. 6.2). Инструментальные державки устанавливаются в гнезда головки, имеющие посадочный диаметр 30 мм, и в сдвоенное гнездо с диаметром 40 мм. Для ограничения круговой подачи револьверной головки ис- пользуется выдвижной жесткий упор 5 (рис. 6.3), корпус 4 которого закреплен на салазках суппорта. На торце револьверной головки закреплен кронштейн 3, в который завинчен упорный винт 1, сто- порящийся гайкой 2. Этот поперечный упор используется при об- точке наружных поверхностей или расточке отверстий с высокой точностью, а также при прорезке канавок. 70 Рис. 6.2. Револьверная головка Рис. 6.3. Ограничитель круговой подачи револьверной головки Для повышения производительности обработки и удобства об- служивания предусмотрено программное переключение частоты вращения шпинделя и подачи при смене позиций револьверной головки. Переключение осуществляется легко переналаживаемым командоаппаратом, управляющим электромагнитными муфтами коробки скоростей и подач. Револьверная головка 1 (рис. 6.4) уста- новлена на валу, на правом конце которого закреплен барабан 2 с восемью упорами 3, оснащенными регулируемыми упорными 71 винтами. С барабаном 2 упоров связан барабан командоаппарата 4, имеющий шестнадцать продольных пазов, соответствующих шест- надцати позициям револьверной головки. В каждом пазу находится по два передвижных кулачка 5, фиксируемых шариками и пружинами. В корпусе 6 командоаппарата, закрепленном на салазках револьвер- ного суппорта, находятся конечные выключатели 7, включающие электромагнитные муфты коробки скоростей и подач. При повороте револьверной головки синхронно поворачивается командоаппарат, и кулачки воздействуют на соответствующие конечные выключатели, включая ту или иную муфту коробок скоростей и подач. Рис. 6.4. Схема револьверного суппорта и командоаппарата Подача и зажим прутка осуществляется гидравлическим меха- низмом. Для обработки штучных заготовок на станке предусмотре- на возможность установки трехкулачкового патрона. Со станком поставляется также комплект резцедержателей, державок и втулок для крепления режущего инструмента. Техническая характеристика станка представлена ниже. Наибольший диаметр прутка, мм 40 Диаметр обрабатываемого изделия над стани- ной, мм 400 Расстояние от торца шпинделя до револьверной головки, мм: – наименьшее – наибольшее 82 630 72 Высота оси шпинделя над станиной, мм 200 Количество скоростей шпинделя в двух диапа- зонах: – прямого вращения – обратного вращения 8 4 Пределы частот вращения шпинделя, мин –1 : – прямого вращения – обратного вращения 60–2000 60–265 Пределы подач, мм/об.: – продольных – поперечных 0,03–2 0,02–0,6 Кинематическая схема станка 1К341 Кинематика станка (рис. 6.5) состоит из следующих кинематиче- ских цепей: – главного движения; – продольных подач револьверного суппорта; – поперечных (круговых) подач револьверной головки; – вращения резьбового копира. Главное движениеосуществляется шпинделем станка с заго- товкой. Расчетные перемещения конечных звеньев цепи имеют вид n об. эл. двигателя → n об. шпинделя. Вал электродвигателя вращается с частотой 1450 n мин –1 Уравнение кинематического баланса записывается в следую- щем виде: шп 60 22 23 29 48 85 67 1450 46 72 41 46 62 35 48 n 73 Рис . 6.5 . Кинем атич еск ая схем а то карно -рево льверного ст ан ка модели 1 К 34 1 73 74 Коробка скоростей станка обеспечивает восемь частот вращения шпинделя. Изменение частоты вращения шпинделя осуществляется включением электромагнитных муфт М 2 , М 3 , М 4 , М 5 в определен- ной комбинации вручную с помощью переключателей на панели управления или автоматически с помощью командоаппарата при смене позиции револьверной головки. Коробка скоростей имеет два диапазона частоты вращения шпин- деля, получаемые с помощью смещения двухвенцового блока зуб- чатых колес Z = 23, Z = 41. Торможение шпинделя осуществляется одновременным включени- ем электромагнитных муфт М 2 и М 3 при выключенных остальных муфтах (электродвигатель в данном случае продолжает вращаться). Установка различных частот вращения шпинделя осуществляет- ся переключением рукоятки диапазонов скоростей и смещением кулачков на барабане командоаппарата (табл. 6.4). Таблица 6.4 Частоты вращения шпинделя Диа- пазон Номер ступени Положение рукоятки переключе- ния диапазо- на скоростей Положение кулач- ков на барабане командоаппарата Частота вращения шпинделя, мин –1 Прямое враще- ние Обрат- ное вра- щение I 1 800 2 475 3 100 100 4 60 60 II 1 2000 2 1180 3 265 265 4 150 150 75 Движение подач. Цепь продольных подач связывает вращение шпинделя с продольным перемещением суппорта с револьверной головкой. Расчетные перемещения конечных звеньев имеют вид 1 об. шпинделя пр , S мм/об. Движение продольной подачи настраивается из условия, что за один оборот шпинделя с заготовкой револьверный суппорт с ре- жущим инструментом переместится на величину продольной по- дачи пр S Уравнение кинематического баланса цепи продольных подач: пр 53 20 35 47 40 29 22 1 25 76 40 1 16 3 3,14 65 48 57 68 78 33 68 36 31 27 64 S Коробка подач имеет три электромагнитные муфты М 6 , М 7 , М 8 , которые в сочетании с двумя обгонными муфтами М 9 , М 10 обеспе- чивают шесть автоматически переключаемых командоаппаратом продольных подач или переключаемых вручную переключателем, расположенным на панели управления. Поперечная (круговая) подача. Цепь поперечных подач связы- вает вращение шпинделя с медленным вращением револьверной головки с режущим инструментом: 1 об. шпинделя поп S Уравнение кинематического баланса будет иметь вид 76 поп 53 20 47 40 29 22 48 36 36 1 19 76 1 3,14 , 65 57 68 78 68 36 36 66 152 36 31 64 D S где D – диаметр револьверной головки по осям отверстий, в кото- рых крепятся инструментальные державки; 200 D мм. Положение рукоятки на фартуке и кулачков на барабане коман- доаппарата в зависимости от выбранной продольной и поперечной подач представлено в табл. 6.5. Таблица 6.5 Продольные и поперечные подачи суппорта Положение рукоятки на фартуке Положение кулачков на барабане командо- аппарата Подача, мм/об. Продольная Поперечная 1 0,6 0,5 0,3 0,25 0,15 0,12 0,08 0,06 0,04 0,03 0,02 2 0,6 1 0,3 0,5 0,15 0,25 0,08 0,12 0,04 0,06 0,02 77 В фартуке револьверного суппорта имеется предохранительное устройство, которое выключает механическую продольную подачу, когда суппорт дойдет до упора, установленного в зависимости от необходимой длины обрабатываемой поверхности детали. Включение механической поперечной (круговой) подачи осу- ществляется электромагнитной муфтой М 1 Ручное продольное перемещение револьверного суппорта осу- ществляется рукояткой (штурвалом) по цепи: 23, Z 46 Z и да- лее на реечную передачу c числом зубьев реечного колеса Z = 16. Ручная поперечная (круговая) подача револьверной головки осу- ществляется маховиком через конические передачи 36, Z 36, Z 36, Z червячную передачу с числом заходов червяка k = 1 и числом зубьев червячного колеса Z = 66 и цилиндрическую передачу с коле- сами Z = 19 и Z = 152 при включенной электромагнитной муфте М 1 Привод резьбонарезного устройства. Откидное резьбонарезное устройство предназначено для нарезания наружной и внутренней резь- бы резцами или гребенками по копиру. От шпинделя вращение пере- дается через зубчатые колеса Z = 40, Z = 40 и передвижной блок смен- ному копиру. При вводе в зацепление колес Z = 33 и Z = 33 копир совершает один оборот за один оборот шпинделя. Шаг нарезаемой резьбы будет равен шагу сменного копира. Зацепление колес Z = 22 и Z = 44 обеспечивает половину оборота копира за один оборот шпинделя. Шаг нарезаемой резьбы в этом случае равен половине шага копира. На резьбовой копир набрасывается резьбовая губка, которая при вращении копира передает продольное перемещение инструменту. Обработка деталей на токарно-револьверных станках Благодаря совмещению в одной операции нескольких перехо- дов и применению многоинструментальной обработки на токарно- револьверных станках осуществляют разнообразную многопере- ходную обработку деталей вместо раздельного исполнения тех же переходов на токарных, сверлильных и других станках. Обтачивание и растачивание цилиндрических поверхностей на токарно-револьверных станках осуществляется резцами, установ- ленными в специальных державках. Отверстия можно обрабаты- вать также сверлами, зенкерами и другим осевым инструментом. 78 Инструмент устанавливается в револьверную головку при помощи различных втулок жестко, кроме разверток, для которых преду- смотрены маятниковые державки. Сверление рекомендуется производить в начале обработки заго- товки. Сверление отверстий выполняют перед продольным обтачива- нием. При совмещении этих двух операций сверление надо начинать раньше, чтобы его глубина опережала длину точения проходным рез- цом. Для получения точных отверстий и при глубине отверстия более трех диаметров необходимо предварительно зацентровать заготовку центровочным сверлом или специальным резцом. Торцы подрезают резцами при поперечной (круговой) подаче ре- вольверной головки. Аналогично производят обработку канавок и отрезание деталей. При одновременной обработке несколькими инструментами не рекомендуется совмещать черновые и чистовые переходы. Для рационального использования револьверной головки ее мож- но оснастить дублирующим комплектом режущего инструмента, что позволяет повторить цикл обработки за один полный оборот головки и получить дополнительно еще одну деталь. Пример обработки детали представлен на рис. 6.6. Рис. 6.6. Схема обработки детали: 1 – подача прутка до упора; 2 – центрование; 3 – обтачивание двух поверхностей и сверление; 4 – рассверливание отверстия 79 Токарно-револьверные станки оснащаются комплектом вспомо- гательного инструмента, основные виды и технические характери- стики которого приведены в прил. А. Подача прутка механизмом автоматической подачи и зажима осуществляется до упора (табл. А1). Для закрепления резцов, сверл, державок и другого инструмента непосредственно в гнездах револьверной головки применяются раз- личные втулки. Переходная втулка с ограничительным буртиком и отверстием с конусом Морзе (табл. А2) используется для крепления инструмен- та с коническим хвостовиком в цилиндрических гнездах револьвер- ной головки. В хвостовой части втулки предусмотрен паз для съема инструмента. Втулки зажимные цилиндрические с эксцентрично расположен- ным отверстием (табл. А3, А4) используются для крепления круг- лых резцов и державок при продольной и поперечной обточке дета- лей. Втулки с эксцентрически расположенным отверстием имеют на торце два вспомогательных отверстия под специальный ключ и мо- гут быть повернуты в гнезде револьверной головки, позволяя этим выставить резцы на диаметральный размер или по центру. Втулки зажимные с наклонно расположенным цилиндрическим отверстием (табл. А5) используются для закрепления подрезных круглых резцов в тех случаях, когда при наладке не представляется возможным применить обычные втулки с центрально расположен- ным отверстием. Два отверстия на торце втулки позволяют, приме- няя специальный ключ, поворот втулки при настройке. Втулки зажимные для сдвоенных гнезд (табл. А6) имеют по длине радиусную выточку. Это позволяет установить такую втулку в комплекте с обычной в продолговатом гнезде револьверной го- ловки, превратив его, таким образом, в нормальное цилиндрическое отверстие. В две рядом расположенные втулки можно установить резцы круглого сечения, обеспечивая в этом случае одновременную обработку в детали отверстия и фаски. Используя втулку с выточ- кой в продолговатом гнезде для закрепления державки с резцом, можно также вести наружную обточку длинных деталей. Втулки выполняются двух видов: с эксцентрично расположенным цилиндри- ческим отверстием и со смещенным цилиндрическим отверстием. Эти втулки применяют для крепления фасочных резцов. 80 Цанговые патроны и зажимные цанги (табл. А7, А8) использу- ются для крепления в револьверной головке осевого инструмента с цилиндрическим хвостовиком. Крепление призматических резцов в револьверных головках осуществляется с помощью различных державок. Расточные дер- жавки с прямым креплением резца (табл. А9) предназначаются для растачивания сквозных отверстий и кольцевых канавок, а державки с косым креплением (табл. А9, А10) – для растачивания глухих и ступенчатых отверстий. Державки могут быть использованы и для продольного наружного точения. Открытые хвостовые державки (табл. А11) имеют в хвостовике болт, с помощью которого державки плотно поджимаются к торцу револьверной головки, после чего закрепляются обычным спосо- бом. Державки обладают увеличенной жесткостью и вибростой- костью, что важно при работах методом врезания. Однако примене- ние их часто ограничивается размерами рабочего пространства при размещении державок в соседних гнездах головки. Державки пред- назначены для проходных, подрезных и врезных работ. При выборе державок следует иметь в виду, что косое крепление резца позволя- ет при продольном и поперечном точении близко подойти к торцу детали. Кроме того, державки с косым креплением резцов по срав- нению с державками, имеющими прямое крепление, имеют боль- шую жесткость. В табл. А12 приводятся конструкция и основные параметры дер- жавок для отрезных пластинчатых резцов. Для крепления плашек и метчиков используются специаль- ные втулки, которые в свою очередь устанавливаются в патроны (табл. А13 и А14). |