Мета:

Завдання:

ВИВЧЕННЯ БУДОВИ, ПРИНЦИПУРОБОТИ ТА КІНЕМАТИКИТОКАРНО-ЗАТИЛУВАЛЬНОГО

ВЕРСТАТУ МОД. 1Б811

вивчити методи затилування зубів різальнихінструментів;

набути практичні навички в складанні рівнянькінематичного балансу, побудові структурних схем іналагодженіверстатумоделі1Б811.

вивчити технологічний процес, кінематику та методизатилування зубів різальних інструментів на токарно-затилувальнихверстатах;

вивчити призначення, кінематичну схему,компонування, конструкцію та взаємодію основнихвузлів, механізмів та методи налагодження токарно-затилувальноговерстатумоделі1Б811

вияснити послідовність передачі руху віделектродвигунадокінцевихланок;

у відповідності з варіантом завдання (табл. 1.2-1.5)згідно кінематичної схеми токарно-затилувальноговерстату моделі 1Б811 (мал. 7) для кожногокінематичного ланцюга скласти рівняння кінематичногобалансутавідповіднейомурозрахунковерівняння;

вивести формулу настроювання та визначити числазубів змінних коліс механізмів настроювання рухів(гітар), вони повинні відповідати числам зубів коліс, якієвнаборіприверстаті;

згідноваріантузавданняздійснитипроцесзатилування; скластизвітпровиконануроботу.

1

Обладнання,

наочнеприладдя:

токарно-затилувальнийверстатмоделі1Б811;

пристосування, оправка 27, 32 та 40 мм для встановлення тазакріпленнязатилувальногоінструменту;

заднійцентрзвтулкоютаупорнийцентрМорзе№5;

кільця товщиною 10, 20 та 30 мм для оправки 27 мм та

товщиною 10, 15, 20 і 30 мм для оправки 32 мм і

40мм; затилувальнийрізецьтазаготовка; набірзміннихколісгітарізатиловочнихкулачків; набірслюсарнихключів плакат «Кінематична схема токарно-затилувального

верстатумоделі1Б811»

ТЕОРЕТИЧНІОСНОВИТАЗАГАЛЬНІВІДОМОСТІ

Затилування зубів різальних інструментів. Задні кути (рис.1,а)) різнихтипів фрез для фрезерування зубів коліс, шліців, різьби, канавок на деталях таріжучих інструментах, плоских фасонних поверхонь, зубів мітчиків длянарізання циліндричних та конічних різьб та інших подібних інструментіввиконується за допомогою технологічної операції затилування, тобто зняттячастиниметалуназаднійповерхні(затиловуваначастинаАна(рис.1,а)).Затилування проводиться в результаті складення двох рухів (рис1,а)):обертового руху (В1) деталі 1 і поступального руху (П2) різального інструменту2 до деталі. При обертанні деталі різальний інструмент на ділянці зубапоступально переміщується до центру деталі на величину h падіннязатилувальної поверхні зуба і зрізає стружку. Коли ріжучий інструмент досягаєкінця зуба, за яким починається стружкова канавка В, він швидко відходить впочаткове положення (рух П6). При наступному обертанні деталі ці рухирізального інструменту повторюються і їх кількість за один оберт деталірівна числу зубів z деталі інструменту, що затиловується.

Зрізання затилку проходить за декілька проходів n різця (рис. 1, а)).Зуби різальних інструментів затиловуються по архімедовій спіралі С

(рис. 1, а)), при якій забезпечуються необхідні задні кути для всіх точокпрофілю різальної кромки зуба D, постійність профілю зуба впоперечному січенні при переточуваннях по передній грані, простотавиготовлення кулачків для затилування та можливість їх використання

2

для різних діаметрів фрез при постійному значенні величини h падіння

тильної поверхні зуба.Величинаhвизначаєтьсяпоформулі:

tg,Dz

h (1)

в)

де: D – зовнішній діаметр фрези,z – число зубів фрези, ˚ - задній кут зубафрези.

Величина кута ˚ знаходиться в межах 8-15˚, а падіння затилку h можедоходитидо10-12ібільшемм.

В залежності від напрямку руху різального інструменту (різця) повідношеннюосіоброблюваноїдеталі(фрези)розрізняютьтривидизатилування:радіальне (рис. 1, б)), коли різець має радіальне переміщення до осі деталі, косе(рис. 1, в)), коли різець переміщається під кутом β до осі деталі, і торцеве(осьове)(рис.1,г)),колирізецьпереміщуєтьсяпаралельнодоосідеталі.

Перший вид затилування застосовують для модульних, прямих,напівкруглих ввігнутих та випуклих дискових, циліндричних, пальчикових,модульних черв’ячних та інших подібних фрез, а також мітчиків; другий – длядисковихфасоннихітретій–дляторцевихфрез.

Для затилування зубів довгої циліндричної фрези з повздовжнімистружковими канавкамиВ,паралельнимидоосі фрези(рис.2 а))вказаних вище

двох рухів – обертання фрези В1 і поступальногорухурізця П2недостатньо; тутнеобхідно ще третій рух – повздовжня подача різця sпов (П3) для

розповсюдженняпроцесурізаннянавсюдовжинузуба.

Зуби циліндричної фрези з повздовжніми стружковими канавками В,розміщеними по гвинтовій лінії, нахиленій під кутом γ до осі фрези (рис. 2, б))

затиловуються з використанням чотирьох рухів: обертання фрези В1,радіального переміщення різця П2, повздовжнього переміщення різця П3 та

додаткового руху різця (П4), який враховує гвинтовий профіль стружковоїканавкизубів.

Стільки ж рухів потрібно для затилування черв’ячних модульних фрез(рис. 2, в)) та циліндричних мітчиків з гвинтовим розміщенням стружковихканавок з тією лише різницею, що за один оберт фрези різець повинен

переміститися в повздовжньому напрямку (П3) на величину кроку p гвинтовоїлінії,наякійрозміщеннізуби.

При затилуванні зубів черв’ячних модульних фрез та мітчиків з прямими

стружковими канавками рух (П4) не потрібний. Затилування зубів груповихрізьбових конічних фрез і конічних мітчиків, які мають гвинтові стружковіканавки, виконується з використанням п’яти рухів (рис. 2, г)): обертання фрези

В1, радіального переміщення різця П2, осьового переміщення різця П3,додаткового руху різця, який враховує гвинтовий профіль стружкових канавок

3

(П4) та ще додаткового радіального переміщення різця (П5), враховуючогорозміщеннязубівнапереднійповерхні.

При прямих стружкових канавках додаткового руху різця (П4) в цьомувипадкутакожнепотрібно.

4

Рисунок 2 – Технологічні схеми затилування зубівциліндричних і модульних фрез

Ф0/В1П2/Д/В1/Всп/П6/

Ф0/В1П2П3/Д/В1/Доп/П6/Ф0/В1П2П3П4/Д/В1П3/Доп/П6/Ф0/В1П2П3П4/П5

Доп/П6/Д/В1П3П5/

для радіального, косого та торцевого затилуваннядисковихпрямих,модульних,фасонних,атакожіторцевихфрез(рис.2б);2в);2г)).для затилування циліндричних та модульнихчерв’ячних фрез та циліндричних мітчиків зпрямимистружковимиканавками(рис.2а)).длязатилування тих же типів фрез та мітчиківз гвинтовими стружковими канавками(рис2б);2в)).для затилування групових різьбових конічнихфрезтаконічнихмітчиків (рис.2 г)) згвинтовимистружковимиканавками.

2.1

2.2

2.3

2.4

Із рис. 2 та умовного запису рухів, приведених вище, видно, що у всіх

способах, що розглядалися затилування має ще і допоміжний рух Доп (П6) дляповернення різця в початкове положення. Цей рух так як і рух П2 (радіальнепереміщення різця для зняття затилку) виконується одним і тим же кулачкомдлязатилуваннязавдякивідповідномуйогопрофілю(рис.3а)).

Частина профілю кулачка a, b, c, d, e служить для створення рівномірного

руху П2 різця до деталі, при якому утворюється затилувальна поверхня зуба поархімедовій спіралі, а друга частина профілю e, a складає допоміжний рух (П6)для швидкого повернення під дією пружини П (рис. 3 б)) різця в вихіднеположення.РухнакулачокКпередаєтьсявідконічнихшестерень1і2.

ОбидвацірухиП2таП6виконуютьсязаодинповнийоберткулачкаК.Окрім рухуформоутворення, при затилуванні багатозубчатогоінструменту

необхідноздійснюватищеділильнийпроцес.У випадках 2.1 і 2.2 ділильним рухом буде Д (В1), який спільно з рухом

Доп(В6) здійснює процес ділення; для випадку 2.3 ділильним рухом буде Д(В1П3)іДоп(П6),томущозубифрезирозміщенніпогвинтовійлінії.

В останньому випадку 2.4 ділильний рух буде складатися з трьох

елементарнихД(В1П3П5)таВсп(П6).

Таким чином, при різних видах затилування і різних затиловуванихінструментах для створення затилованої поверхні зубів потрібен одинскладний рух, який складається з різного числа взаємозв’язаних міжсобою елементарних рухів:

5

Рисунок3–Затилувальнийкулачок,схемазатилуванняірозвертказатилувальноїфрези

У всіх розглянутих випадках ділильні рухи співпадають з рухамиформоутворення, тому спеціальних кінематичних ланцюгів для їх утворення непотрібно.

Доцільно більш докладно зупинитися на додатковому русі (П4),необхідного для забезпечення точного попадання різця на гвинтовий зуб фрези.Припрямихстружковихканавкахцейрухнепотрібний.

6

7

Розглянемо більш детально, як виявити цей рух. Для простоти танаочності візьмемо циліндричну фрезу, яка має чотири зуба (z=4), ізстружковими канавками, розміщеними по гвинтовій лінії. Довжину фрези Твізьмеморівноюкрокугвинтовоїлініїтобто:

Dtg

T (3)

деγ–кутнахилуцієїлініїдоосіфрези.Розгорнемофрезуна площину(рис. 3 в)). Із розгортки виднощозатой час,

коли різець рухався від однієї канавки доіншої (відрізокs), завершиться повнийцикл зворотно-поступального руху різця, в процесі якого затиловується задняповерхнязубафрези,акулачокзатилуванняробитьодинповнийоберт.

Отже, за один повний оберт затиловуваної фрези кулачок повинен зробитиzповнихобертів(числовідрізківс)ідодатководеякучастинуоберту,якуможнавиразитияквідношенняа/с.

Тому умова узгодження обертання затиловуваної фрези та кулачказатилуваннявзагальномувиглядіможназаписатитак:

ac

1обертфрези z (4)

ІзрозглянутихдокладнотрикутниківABCтаDECвидно,що

sT

a4c

, звідкиac

4sT

.

При будь-якому числі зубів фрези z (а не 4, як в нашому прикладі) знайденазалежністьзапишетьсятак:

s

Tac

(5)

Вкінцевомувиглядіумоваузгодженнярухуфрезитакулачказапишетьсятак:

s

T

sz об.кул. z(1 )

T1об.фр. z (6)

8

1об.фр. z1 об.кул.

1об.фр. z1 н об.кул.

stgD

(7)

s

TВ цих виразах z і представляє собою той додатковий рух різця

(П4),проякиймовайшлавище.Знак “+”, тобто прискорення обертання кулачка затилування

застосовується, коли різець рухається зліва направо і напрямок гвинтової лініїстружковоїканавкиправий, знак “-“, тобтоуповільнення обертаннякулачкаприрусірізцясправаналівоіприлівомунапрямкугвинтовоїлініїканавки.

При затилуванні зубів черв’ячних фрез величину повздовжньої подачі s

замінюютьнавеличинуосьовогокрокурізьбиРнчерв’ячноїфрези,

P T

(8)

СТРУКТУРНІСХЕМИТОКАРНО-ЗАТИЛУВАЛЬНИХВЕРСТАТІВ

Затилування зубів інструментів здійснюється на токарно-затилувальнихверстатахдвохвидів:універсальнихтаспеціалізованих.

Різниця між ними полягає в тому, що спеціалізовані верстати призначеннітільки для затилування зубів інструментів, тому у них нема ходового валика ікоробки подач; на універсальних токарно-затилувальних верстатах можнавиконувати ще і токарні роботи, включаючи нарізання різьб, тому вони маютьходовийваликікоробкуподач.

Використовуючи рис. 1 та 2, а також умовні записи в формоутворюючихрухах (2.1 - 2.4) складаємо часткові структурні схеми токарно-затилувальнихверстатів.

Часткова структурна схема для радіального, косого та торцевогозатилування дискових фрез (рис.1б), 1в), 1г) і п.2.1)) представленні нарис.4а).

Вона складається із однієї кінематичної групи, яка здійснює один

складний виконавчий формоутворюючий рух Фон (В1П2) для утвореннянаправляючої лінії по архімедовій спіралі; твірна лінія в даному випадкуутворюється профілем різального інструменту. Окрім цього, складається ще

9

попутно допоміжний рух Вдоп(П6) за рахунок профілю кулачка К і дії пружини10, а також ділильний рух Д(В1), який співпадає з обертанням затилувальногоінструменту 6 і здійснюється в період відстою різця 7 в початкове положення іпроходуйогодонаступногозуба.

б)

Рисунок4–Структурнісхемитокарно-затилувальнихверстатів

10

Як видно, розглядувана схема має два кінематичних зв’язки, якіреалізуються двома кінематичними ланками: внутрішньою від шпинделя 4 до

різця7:(4-3–ік–5–К–9–7)тазовнішньоїпривідноївіделектродвигуна1дошпинделя4:(1–2–iv–3–4–6).

На цій схемі не показані ще полозки 8 супорта, верхній супорт 9 зпружинами10ізатилувальнийкулачокК.

На рис. 4б) зображена часткова структурна схема для затилуванняциліндричних та модульних черв’ячних фрез та циліндричних мітчиків зпрямимисружковимиканавками(рис.2а)іп.2.2).

Різниця між цією схемою та попередньою полягає в тому, що в ній

добавляється ще рух П3 (повздовжня подача sпов полозок 8 супорта), якереалізується другимвнутрішнімкінематичнимзв’язком (4–11–іy– 12 -гвинтігайка–13–полозки8–9–7).

Ділильним рухом для черв’ячної фрези в даному випадку буде Д (В1П3),такякзубирозміщенніпогвинтовійлінії.

Для затилування тих же фрез з гвинтовими стружковими канавками(рис.2 б), 2 в) та п.2.3) застосовується часткова структурна схема, представленанарис.5.

Цясхемавідрізняєтьсявідпопередньоїтим,щовнійвведенийдодатковий

рух (П4) верхнього супорта 9, на якому закріплений різець 7, та диференціал Σ

для сумування двох рухів – затилування П2 (4 – 3 – 5 – Σ – іx – К – 9 – 7) та

додатковогоП4(14–і’к–15–Σ–К–9–7).

Кінематична ланка (4 – 16 – і’’y – 19 – 20 – 21 – полозки 8) призначена дляутворення рухуП3 при включені ходового валика, а ланка (4– 16 – і’’у– 19 – 22

–23–і’x–15–Σ-ix–К–9–7)дляутвореннярухуП4відходовоговалика.Нарешті, складемо структурну схему для затилування групових різьбових

конічнихфрез,атакожконічнихмітчиківзгвинтовимистружковимиканавками(рис.2.2гтап.2.4).такасхемапредставленанарис.6.

Відміною її від схеми, зображеної на рис. 5 є рух П5 різця (радіальнепереміщення), яке враховує розміщення зубів на конічній поверхні. Цей рух

реалізує кінематичний ланцюг: (ходовий гвинт – 17 – is – 18 – ходовий гвинт-гайка–8–9–7).

Із рисунка 6 видно, що з метою спрощення кінематики рух П5 в останнійможе здійснюватися від спеціального копірного пристрою, наприклад, копірноїлінійки.

11

Рисунок 5 – Структурна схема токарно-затилувального верстатудля фрез з гвинтовими стружковими канавками

Використовуючи рис.2, 3, 4, 5 і 6 розглянемо кінематичну схему токарно-затилувального верстату моделі 1Б811, на якому передбачено виконанняцієї лабораторної роботи.

КІНЕМАТИЧНА СХЕМА ТОКАРНО-ЗАТИЛУВАЛЬНОГОВЕРСТАТУ МОДЕЛІ 1Б811

Кінематична схема верстата моделі 1Б811 зображена на рис. 7.Розглянемо послідовно кінематичні ланцюги, які складають на верстаті всі

необхідні формоутворюючі та ділильні рухи В1П2П3 (П4) П5П6.12

Рисунок 6 – Структурна схема токарно-затилувального верстату длязатилування конічних фрез

Ланцюгголовногоруху(обертаннязаготовкиВ1):Початковою або ведучою кінематичною ланкою цього ланцюга (рис.7) є

вал 2 електродвигуна 1, який має дві частоти обертання валу: n1=700 об/хв приN1=3кВт,таn2=1400об/хвприN2=4.5кВт;кінцеваланкаланцюга–шпиндель4

звстановленоюнаньомузаготовкою6(2–ів–3–4).Рух передається по наступних ланках ланцюга: (рис. 7). Вал

електродвигуна М – муфта М1 – вал І – z1/z2 – вал ІІ – блок Б1 /z3/z6 або z4/z7 абоz5/z8/ - вал ІІІ - /z9/z10 або z6/z11/ блок Б2 – вал ІV – z12/z13 – вал V – блок Б3/z15/z16

абоz14/z17/-валVI–z18/z19–валVII(шпиндель).Механізмаминастройкичастотиобертання шпинделя в цьому ланцюгу є електродвигун М1 та блоки зубчастихколіс Б1, Б2 і Б3, які складають 12 прямих частот обертання від 2.8 об/хв до 63об/хв та 12 обернених від 5.6 об/хв до 126об/хв. Обернені частоти обертанняшпинделяодержуютьпричастотіобертаннявалуелектродвигунаn2=1400об/хв.

13

Рис

унок

7 –

Кін

емат

ична

схе

ма

тока

рно-

зати

лува

льно

го в

ерст

ату

мод

елі 1

Б81

1

14

Ланцюг затилувального руху супорта з різцем (рух П2)Початкова ланка цього ланцюга – шпиндель 4 (рис. 5), кінцева –

супорт 9 з різцем 7 (4 - 3- 5 - - ix – К – 9 – 7).

Передача руху здійснюється по наступним ланкам ланцюга (рис. 7):Шпиндель VII – z19/z18 – вал VI - /z16/z15 або z17/z14/ блок Б3 – вал V –

z26/z27 – z29/z28 – вал XI – z35/z36 – z36/z79 – вал XII – диференціал Д – валXIII – гітара затилування a1/b1 b1/c1– муфта М2 – вал XIV – вал XV – z82/z83

– вал XVI – кулачок К – супорт С.Механізм настройки числа подвійних ходів супорта С за один оберт

заготовки – гітара затилування зі змінними шестернями.

Ланцюг диференціалу (для створення додаткового руху П4):Розглянемо два випадки: затилування циліндричних фрез з

гвинтовими стружковими канавками (рис. 3 б) ) та затилуваннячерв’ячних модульних фрез (рис. 3 в) ).

Початковою ланкою для першого випадку (рис. 5) є шпиндель 4;

кінцевою – супорт 9 з різцем 7 (4 – 16 – iy – 19 – 22 – 23 – ix – 15

диференціал Σ – ix – K – 9 – 7).Додатковий рух передається по наступним ланкам ланцюга (рис. 7):Шпиндель VII – ланцюгова передача z34/z37 – z38/z39 – вал XVIII – Б4 –

Б5 – М4 – вал XIX або Б4 – Б5 – Б6 - М4 – вал XIX – z42/z40 – z41/z53 – z54/z55 –z56/z57 – вал ХХ – гітара диференціала a3/b3 c3/d3 – К76/z77 – диференціал Д –вал ХІІІ – гітара затилування a1/b1 b1/c1 – муфта М2 – вал XIV – вал XV –z82/z83 – вал XVI – кулачок К – супорт С.

Для другого випадку (затилування черв’ячних фрез) початковою такінцевою ланками ланцюга є також шпиндель 4 та супорт С, але передачаруху здійснюється по іншому кінематичному ланцюгу (рис. 4 б) ).

(4 – 11 – iy – 12 – ix – 14 – 15 – диференціал Σ – ix – К – 9 – 7) або

(рис. 7): шпиндель VII – вал XIX z19/z18 – вал VI – z16/z15 або z17/z14 – вал V– z13/z12 – z12/z21 – вал VIII – z22/z23 – z24/z25 – вал X – гітара різьб a2/b2 b2/d2

– вал XVII – муфта М3 – z54/z55 – z56/z57 – вал ХХ – гітара диференціалуа3/b3 b3/c3 – К76/z17 – диференціал Д – вал ХІІІ – гітара затилування а1/b1

b1/c1 – муфта М2 – вал XIV – вал XV – z82/z83 – вал XVI – кулачок К –супорт С.

Для обох випадків механізмом настройки є гітара диференціала зізмінними шестернями.

15

Повздовжнє переміщення супорта від ходового гвинта (рух П3):Цей рух застосовують при затилуванні зубів інструментів,

розміщених на гвинтовій лінії, при якому повинна бути жорсткийкінематичний зв’язок між шпинделем та супортом.

Початкова ланка ланцюга – шпиндель 4 (рис. 5), кінцевий супорт 8

(4 – 11 – iy - 12 – ходовий гвинт – гайка – 13 – повздовжній супорт 8).

Для цієї кінематичної ланки можливо три випадки настройкигвинторізної гітари.

Перший випадок. Затилування зубів інструмента з нормальнимкроком різьби, при якому рух передається по наступній ланці (рис. 7):

Шпиндель VII – z20/z21 – вал VIII – z22/z23 – z24/z25 – вал Х – гітарарізьб a2/b2 b2/c2 – вал ХІІІ – муфта М5 – ходовий гвинт ХХІ – гайка –супорт повздовжній СП.

Другий випадок. Затилування зубів інструмента із збільшенимкроком в чотири рази. В цьому випадкові кінематична ланка передачі рухубуде:

Шпиндель VII – z19/z18 - вал VI – z17/z14 - вал V – z13/z12 - вал IV –z12/z21– вал VIII– z22/z23 – z24/z25– вал Х – гітара різьб a2/b2 b2/d2 – вал ХVІІ–муфта М5 – ходовий гвинт ХХІ – гайка 73 – супорт повздовжній СП.

Третій випадок. Затилування зубів інструмента з кроком,

збільшеним в 16 раз.Для цього випадку використовується кінематична ланка:Шпиндель VII – z19/z18 - вал VI – z16/z15 - вал V – z13/z12 - вал IV –

z12/z21– вал VIII– z22/z23 – z24/z25– вал Х – гітара різьб a2/b2 с2/d2 – вал ХVІІ –муфта М5 – ходовий гвинт ХХІ – гайка 73 – супорт повздовжній СП.

Для всіх трьох розглянутих випадків механізмом настройки назадній хід різьби є гітара різьб зі змінними колесами.

Повздовжнє переміщення супорта від ходового валика (рух П3):Для створення повздовжньої подачі супорта при затилуванні зубів

циліндричних та інших подібних фрез на токарно-затилувальномуверстаті 1Б811 є кінематичний ланцюг повздовжнього переміщеннясупорта від ходового валика.

Початком ланцюга є шпиндель 4 (рис. 5), кінцевою ланкою –

повздовжній супорт 8 (4 – 16 – iy – 19 – 20 – 21 – повздовжній супорт 8).

Рух передається наступним чином (рис. 7):

16

Шпиндель VII – ланцюгова передача z34/z37 – z38/z39 – вал XVIII –блок Б5 – муфта М4 або блок Б6 – муфта М4 – вал XIX – муфта М6 –ходовий вал XXII – z58/z59 – z59/z60 – z60/z61 – z62/z63 – вал XXIII – К64/z65 –М7 – вал XXIV – М7 – z66/z67 – вал XXV - рейка супорт повздовжньоїподачі СП.

Механізм настройки для ланцюга повздовжніх подач є коробкаподач, яка складається з блоків Б4, Б5, Б6 і муфти М4. Коробка подачпередає супорту шість різних подач.

Зворотній рух супорта П6 здійснюється автоматично в періодділильного руху заготовки В1 (коли заготовка обертається від моментузакінчення зняття стружки і до початку дотику різця із наступним зубом)за рахунок відповідного профілю затилувального кулачка і під дієюпружин 10 (рис. 5).

Окрім тих що розглядалися в кінематичній схемі верстатапередбачено ще декілька ланцюгів для установчих та допоміжних рухів,які мають ручний привід і не потребують окремого розглядання.

БУДОВА ТА ОРГАНИ КРУВАННЯ ВЕРСТАТУ МОДЕЛІ 1Б811

Токарно-затилувальний верстат моделі 1Б811 складається ізнаступних основних вузлів (рис. 8): станини А, передньої бабки Б, задньоїбабки Г, коробки подач Д, супорта Е, фартука Ж, привідногоелектродвигуна З. Верстат обладнаний наступними органами керування,які вказані на рис. 8 та перераховані в табл. 1.

На лівому кінці станини з торця розміщенні: диференціал, зубчатапередача, яка передає рух від шпинделя до диференціалу (z35 і z36 нарис. 7), гітара затилування (а1/b1 b1/c1), муфта відскоку та гітара настройкигвинторізного ланцюга (a2/b2 b2/c2).

На задній стінці станини розміщена гітара диференціала (a3/b3c3/d3) та електрошафа К, а на передній – коробка подач Д з ходовимгвинтом М і ходовим валиком Л, штанга керування Ш з ручкою 16.

Встановлення супорта на задану величину затилування Кпроводиться по лімбу 51 (рис. 8) шляхом повороту квадрату гвинта 46 погодинниковій стрілці.

Поділки та цифри на лімбі 51 відповідають затилувальному кулачкузі спадом 9 мм на 360˚.

При встановленні кулачків із іншим спадом потрібно проводитиперерахунок по таблиці, яка є в паспорті верстату.

17

Шлі

фув

альн

ий с

упор

т

Зати

лува

льни

й су

порт

Рис

унок

8 –

Схе

ма

керу

ванн

я ве

рста

том

18

№п.п. Назваорганівкерування

1 Ручкаперемиканняшвидкостей–І

2 Ручкаперемиканняшвидкостей–ІІ

3 Ручкаперемиканняперебору

4 Ручкаввімкненнянормальногоабозбільшеногокроку

5 Ручкаввімкненняправоїаболівоїрізьби

6 Квадратручногоповоротушпинделя

7 Ручкавідімкненнявідбоюіввімкненняручногоповороту

8 Кнопка“Толчек”головногошпинделя

9 Кнопкаввімкненнякерування

10 Кнопкавимкненнякерування

11 Маховичокдляручногообертанняелектродвигуна

12 Квадратручногообертанняходовогогвинта

13 Ручкаперемиканняспіралейзходовогогвинтанаходовийвалик

14 Ручкаперемиканнявеличиниподачі–І

15 Ручкаперемиканнявеличиниподачі–ІІ

16 Ручкакеруванняверстатом

17 Переставнийупор

18 Гвинтвідводувідбійноїплитивідкулачка

19 Гвинтрегулюваннянатягупружиниплитивідбою

20 Ручкаввімкненнягайкиходовогогвинта

21 Ручкаввімкненняповздовжньоїподачіпоходовомувалу

22 Кнопкаввімкненнятавідімкненнярейковоїшестерні

23 Маховичокручногоперемиканнякаретки

24 Ручказмінинапрямкуподачіпоходовомувалу

25 Ручкаподачіпоперечнихполозоксупорта

26 Ручкашвидкоговідводупоперечнихполозоксупорта

27 Ручкаподачіповздовжніхполозоксупорта

28 Гайказатискурізця

29 Ручказатискупінолізадньоїбабки

30 Маховикрухупінолізадньоїбабки

31 Гайказатискукорпусузадньоїбабкидонизу

32 Гвинтзатискузадньоїбабкивстанині

33 Гвинтпоперечногозміщеннязадньоїбабки

34 Ручказатискузадньоїбабкидобоковоїнапрямноїстанини

35 Сигнальналампочка,якаконтролюєввімкненняверстатувмережу

36 Перемикачввімкненняверстатувмережу

37 Перемикачввімкненняосвітлення

38 Перемикачналагодженняналіво–абоправорізальнуфрезу

39 Перемикачналагодженняналівуабоправуфрезу

40 Сигнальналампочкаякаконтролюєввімкненнякерування

46 Квадратбезступінчатогорегулюваннявеличинизатилування

51 Лімбзатилування

Таблиця 1 Органи керування верстатом моделі 1Б811

19

Суміщення потрібної поділки лімба з нульовою насічкою здійснюєтьсяповоротомквадрата46(рис.8)понапрямкугодинниковоїстрілки.

До верстата додаються змінні шестерні гітар, які мають наступні числазубівz:22,24,28,29,30, 31, 32, 35, 36, 39,40,42,43,44,46, 48, 48, 48, 52,55,64,65, 66, 67, 70, 71, 72, 73, 76, 78, 84, 87, 90, 93, 95, 96, 98, 99, 104, 108, 111, 113,114,120,123,128,132.

Шестерні z=40 і z=80 використовуються тільки як відомі. Принастроюванні верстата необхідно користуватися тільки шестернями щододаються.

Дляшвидкоговідводуінструментувідоброблюваноговиробунавідстань,безпечну для прискореного зворотного ходу каретки (5 мм), використовуєтьсяручка26(рис.8).

Нижчеприведенаспецифікаціяорганівкеруванняверстатом.Припідборізміннихшестереньгітарирізьбслідвитримувативідношення:

a2+b2≥c2+26

c2+d2≥d2+26

a2+b2+c2+d2≥260

(9)

(10)

(11)

Схема гітари різьб приведена на рис. 9.Гітара затилування (рис. 10) (a1, b1, c1) може працювати з однією

парою шестерень (a1/b1) та з двома парами (a1/b1 c1/d1). В останньомувипадку шестерню, яка сидить на муфті, потрібно переставити вінцемназовні, а при підборі змінних шестерень витримати відношення:

a1+b1≥b1+26

П1+c1≥b1+65

d1+b1+П1+c1≥220

(12)

(13)

(14)

Схема розміщення змінних коліс гітари диференціалу (a3, b3, c3, d3)зображена на рис 11.

a1+b1≥b1+26

П1+c1≥b1+65

d1+b1+П1+c1≥220

(15)

(16)

(17)

При підборі змінних шестерень слід витримувати відношення:

а3+b3≥c3+26 (18)

(19)

(20)

Рисунок 9 – Схема гітари різей

c3+d3≥b3+26

a3+b3+c3+d3≥140

20

При обробці правих спіралей в гітару додатково встановлюютьпроміжну змінну шестерню.

Крок гвинтової стружкової канавки Т в мм визначається по формулі:

Dtg

T (21)

де D – діаметр ділильного кола фрези в мм;α – кут підйому гвинтової лінії стружкової лінії в градусах

Рисунок 10 – Схема гітари 21 затилування (числа ударів)Схема гітари числа ударів при встановленні

змінних шестерень в один ряда) обробка праворіжучих фрез

Рисунок 11 – Схема гітари диференціалу

23

Проміжна шестерня

ОСНОВНІ ВУЗЛИ ВЕРСТАТА

В передній бабці верстата крім коробки швидкостей, розташованімеханізми передачі обертання на ходовий гвинт і вал затилування з пристроєм,який допускає ручний поворот шпинделя за допомогою рукоятки, щознімається, для наладки верстата на момент відскоку супорта від виробу, щопіддається затилуванню. Включення ручного повороту шпинделя можливотільки після відключення кінематичного ланцюга затилування і ланцюгаголовного руху, з яким воно зблоковано, що виключає аварії при випадковомуввімкненні верстата. Також можливий поворот шпинделя поворотом ротораприводного електродвигуна, для чого на його валу є маховичок, закритийкожухом.

В фартухуверстата розташовані механізми, що забезпечують переміщеннякареткизсупортомпонаправляючимстанинивідходовоговала,ходовогогвинтаабо вручну. Присутній блокувальний пристрій, який виключає можливістьодночасноговключенняподачірухувідходовогогвинтаіходовоговала.

Конструкція каретки супорта представлена на рис. 12. До каретки 1кріпиться поворотна плита 2 з пальцем, який служить опорою для важелямеханізму без ступінчастого встановлення величини ходу затилування. Відкулачка затилування 3 по направляючим поворотної плити переміщується,здійснюючизатилувальнірухи, затилувальнаплита4 (поз. 5-лімб). Докулачка3затилувальна плита прижимається пружинами, що регулюються спеціальнимигвинтами. В кронштейні 6, що прикріплений до каретки змонтовані конічнапередача 9 з валом 8 приводузатилування і плунжерний насос 7, що забезпечуєзмащування механізму затилування каретки і направляючих станини. На заднійстінці каретки встановлений пристрій для аварійного вимкнення верстата принаповзаннінапереднючизаднюбабки.

В затилувальній плиті змонтований механізм для безступінчастоговстановлення величини ходу затилування супорта (рис. 13) важільного типу.Рух від кулачка 1 через ролик 2, що обертається на осі 3, передається важелю 5,що коливається відносно нерухомої осі 4 пальця, закріпленого в поворотнійплиті. Від важеля 5 рух передається на камінь 6, що обертається і буксу 7 ізатиловочній плиті 8. Величину ходу затилування супорта встановлюють задопомогою гвинта 9, обертаючи який переміщають буксу 7, тим самимзмінюючи відстань між віссю 4 коливання важеля 5 і віссю каменя 6. Зізбільшенням цієї відстані збільшується хід затилування. Гвинт 9 черв'ячноїпередачі 10 зв’язаний з лімбом 5 (див. рис. 12), що показує встановленувеличинуходузатилування.

24

Рисунок 12 - Каретка супорта верстата 1Б811

25

Рисунок 13 - Механізм для безступінчастого встановленнявеличини ходу затилування супорта

26

Механізм для безступінчатоговстановлення величини ходузатилуваннясупорта дозволяє за допомогою двох змінних кулачків проводитирегулювання в межах від 0 до 18 мм. Діапазон затилування від 1 до 4 ммдосягається за18 мм- h 13,5 мм.

На відбійну плиту в залежності від виду затилувальних робітвстановлюєтьсятокарнийчи шліфувальний супорт.

Для швидкого відводу інструменту від виробу на гвинті поперечнихподач супорта передбачений спеціальний пристрій (рис. 14). На гвинтіпоперечної подачі 1 закріплюється втулка-гвинт 3, на якій встановлена гайка5 з рукояткою 4. При повороті рукоятки 4 плита супорта 2, що зв’язана згайкою5, отримує переміщення яке забезпечує відвідінструментуна5 мм.

Для забезпечення обертання приводу кулачка затилування тільки водному напрямку (робочий хід) і вимкнення його обертання при зворотньомуході на верстаті передбачена однозуба муфта, яка конструктивно виконана водному корпусі з муфтою відскоку, що служить для автоматичного відводурізця відвиробуприроботіверстата. (рис.15).

Під час робочого ходу верстата кулачок 2 (рис. 15,а), встановлений наведучомувалу, через собачку1 однозубої муфти передаєрух приводукулачказатилування. при цьому зуб собачки 3 муфти відскоку знаходиться в пазукулачка 2 і проскакує підпружинений важіль 4. при реверсуванні рухукулачок 2 починає обертатися в зворотному напрямку, а вал приводу кулачказатилування – вестись собачкою 3 муфти відскоку, зуб якої знаходиться впазу кулачка 2. Обертання в зворотному напрямку буде проводитись до тихпір, поки підпружинений важіль 4 не ввійде в дотик з собачкою а. Важіль 4повернеться вправо до упора (рис 15,б), виведе зуб собачки 3 з паза кулачка 2і обертання вала затилування припиниться. При включенні черговогоробочого ходу собачка 1 однозубої муфти починає знову вести валзатилування, а зуб собачки 3 муфти відскоку западає в паз кулачка 2.Безударна роботамуфтирегулюється гвинтом6 і гайками 5.

Задня бабка верстата по конструкції аналогічна заднім бабкам токарно-гвинторізних верстатів.

Змащування механізмів передньої бабки здійснюється відшестеренчастого насоса, а механізмів коробки подач і каретки супорта відплунжерних насосів. Контроль за роботою насосів ведеться давачами рівнямасла. Механізми керування верстатом розташовуються спереду. Рукояткикерування фіксуються. Електроустаткування верстата розміщене в окремійшафіна задній стінцістанини.

27

Рисунок 14 - Механізм швидкого відводу інструменту від виробу

28

Рисунок 15 - Муфта відскоку.а) - положення при робочому ході,б) - положення при холостому ході

29

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

У відповідності до поставленої мети виконання лабораторної роботиздійснюється на протязі двох періодів: самостійної підготовки до виконанняроботи в бібліотеці, лабораторії або вдома в позаурочний час та виконанняроботи безпосередньо на робочому місці в лабораторії металорізальнихверстатів.

У першому періоді студент повинен виконати послідовно і грунтовнонаступніетапироботи:

1. Вивчити технологічний процес, кінематику та методи затилування зубіврізальнихінструментівнатокарно-затилувальнихверстатах.

2. Вивчитиструктурнісхемитокарно-затилувальнихверстатів.3. Вивчити призначення, кінематичну схему, компонування, конструкцію та

взаємодію основних вузлів, механізмів та методи налагодження токарно-затилувальноговерстатумоделі1Б811.

4. Здійснювати самоконтроль освоєння матеріалупо пунктах 1, 2, 3 шляхомвичерпнихтаяснихвідповідейнапитання,приведеннівкінціданихвказівок.

5. У відповідності з варіантом одержаного завдання (табл. 3-5) скласти покінематичній схемі токарно-затилувального верстату моделі 1Б811 (рис. 7) длякожного кінематичного ланцюга рівняння кінематичного балансу та відповіднейому розрахункове рівняння. Із розрахункового рівняння вивести формулунастроювання та визначити числа зубів змінних коліс механізмів настроюваннярухів (гітар). Розраховані числа зубів змінних коліс повинні відповідати числамзубів коліс, які є в наборі при верстаті. У випадку невідповідності необхідноперерахуватиповторно.При виконанні перерахованих етапів роботи рекомендується

використовувати дані методичні вказівки, а також літературу, приведену вкінціних.

Другийетаплабораторноїроботивиконуєтьсябезпосередньонаробочомумісцівлабораторіївнаступномупорядку:

6. Вивчитипитання,вказанівп. 4.3,безпосередньонаверстаті.7. Встановити на верстаті змінні колеса гітар, необхідну частоту обертання

шпинделя,розмірподачісупортатарозмірзатилуванняК.8. Встановититазановозакріпитинаробочихорганахверстату(шпинделіта

супорті)оброблюванузаготовкутаінструмент.9. Перевірити вручну правильність взаємодії усіх вузлів і механізмів

верстату, встановити всі органи керування верстатом у необхідне положення увідповідності до інструкції, яка є на робочому місці, встановити різальнийінструментупочатковеположення.

10. Ввімкнути верстат у роботу і слідкувати за нормальним ходом процесузатилування.

30

11. Після виконання роботи виключити верстат, відключити його від силовоїсітки,привестиробочемісцевналежнийпорядокіздатийоголаборанту.

При виконанні лабораторної роботи безпосередньо на робочому місцінеобхіднозвернутиособливуувагунанаступнімоменти:

12. Перед запуском верстату рукоятка керування 16 (рис. 8) повиннанаходитисявсередньомунейтральномуположенні.

13. Для запуску верстату натиснути кнопку “Керування вкл.” На пультікерування передньої бабки. Після цього на пульті повинна загорітисязелена лампочка. Переводом рукоятки керування 16 із середньогоположення в бік, протилежний рухові каретки, вмикається верстат.

14.Зупинка верстату здійснюється встановленням рукоятки 16 в середнєположення. Для аварійної зупинки використовується червона клавіша“стоп” на пульті передньої бабки.

15. Під час роботи верстату на ньому не повинні знаходитися сторонніпредмети, усі кожухи та кришки повинні бути надійно закритими.Необхідно також систематично слідкувати за подачею мастила насосом,не вмикати і не перемикати швидкості та подачі до повної зупинкиверстату.

16. Дверцята електрошафи повинні бути надійно закриті спеціальнимключем,якийпостійнознаходитьсяназберіганнівзав.лабораторією.

17. Перед початком роботи обов'язково перевірити правильністьвстановленняперемикачівнапультікеруванняелектрошафою.

Лабораторна робота завершується складанням звіту, у якомупредставляютьсянаступніматеріали:

18. Структурна і кінематична схеми токарно-затилувального верстату моделі1Б811 у стані, необхідному для затилування черв'ячної модульної фрези згвинтовими стружковими канавками, передбаченої індивідуальним варіантомзавдання.

На цій же схемі вказуються в умовному буквенному позначенні всівиконавчі рухи, гітари зміни швидкостей обводяться суцільними тонкимилініямиввиглядіпрямокутникаіприводитьсяїхназва.

19. У відповідності до індивідуального завдання для кожного видузатилувального інструменту приводиться рівняння кінематичного балансу,розрахункове рівняння та формула настройки по кожній ділянці, яка приймаєучастьвроботіланцюга.

20. Значення чисел зубів змінних коліс гітар при затилуванні різних видівінструментунеобхіднозвестивтаблицютакоїформи:

31

Діаметр

фрези

Діаметр

отвору

Числозубів

Заднійкутзатилуванн

я

Вел.подачі

Крокгвинт.лінії

Частотаобертанняшпинделя

D,мм d,мм z ° s,мм/об p,мм/об

n,об/хв

1 63 27 12 16 0.10 4.712 11.2

2 70 27 16 16 0.16 6.283 2.8

3 80 32 12 15 0.25 7.854 11.2

4 90 32 10 14 0.40 9.125 31.5

5 100 40 12 10 0.63 12.566 11.2

6 112 40 14 10 1.00 15.708 5.6

№варіантуДіаметрфрези

Діаметротвору

Числозубів

Заднійкутзатилуванн

я

Частотаобертанняшпинделя

D,мм d,мм z ° n,об/хв

1 80 27 10 10 45

2 90 27 10 10 22.5

3 100 32 12 12 16

4 100 32 10 14 8

5 125 32 10 15 4

6 140 40 10 15 2.8

Вар.

Видзатилувального

інструменту

Назвагітар

затилування подачаборізьб дифференціала

а1 b1 c1 d1 a2 b2 c2 d2 a3 b3 c3 d3

№ в

ар.

Таблиця 2 Числа зубїв змінних зубчастих коліс

Враховуючи те, що запитання, які містить звіт, вирішуються довиконання лабораторної роботи безпосередньо в лабораторії, то він можебути складений вдома в період підготовки до роботи. Під час виконанняроботи в лабораторії звіт використовується як основний документ дляналагодження верстату.

Далі в табл. 3–6 приведенні індивідуальні завдання для виконаннялабораторної роботи.

Таблиця 3 Фрези напівкруглі випуклі і модульні дискові

Таблиця 4 Фрези циліндричні та модульні черв’ячні з прямимисружковими канавками

32

Діаметрфрези

Діаметротвору

Числозубів

Заднійкут

Вел.подачі

Крокгвинт

.лінії

Кутнахилустружк.канавки

Част.оберт.

шпинд.

D,мм d,мм z°

s,мм/об

p,мм/об

γ˚ n,об/хв

1 40 16 10 16 0.10 3.14 25 5.6

2 50 22 6 16 0.16 3.14 30 15

3 63 27 14 16 0.25 3.94 35 11.2

4 80 32 16 16 0.40 7.854 40 4.0

5 100 40 12 16 0.63 14.12 45 16.0

6 100 40 18 16 1.00 13.32 50 2.8

№вар.Діаметрфрези

Діаметротвору

Числозубів

Заднійкут

Крокрізі

Част.оберт.

шпинд.

D,мм d,мм z ° p,мм n,об/хв

1 36 16 8 14 2.0 45

2 40 16 10 14 3.0 22.4

3 50 22 12 15 4.0 16.0

4 63 32 14 16 5.0 8.0

5 80 40 16 10 5.0 5.6

6 100 50 18 10 6.0 4.0

№ в

ар.

Таблиця 5 Фрези циліндричні та модульні черв’ячні з гвинтовимисружковими канавками

Таблиця 6. Фрези різеві для метричної різі

КОНТРОЛЬНІЗАПИТАННЯ

1. Пояснитигеометріюзатилуванняінструмента.2. Пояснититехнологічнийпроцесзатилуваннязубів.3. Якііснуютьвидизатилуваннязубів?4. Які рухи використовуються при затилуванні зубів дискових,

циліндричних і модульних черв’ячних фрез з прямими та гвинтовимистружковимиканавками?

5. ВякихвипадкахзастосовуютьдодатковийрухсупортаП4?6. Пояснити структурні схеми токарно-затилувального верстата, зображені

нарис.1.7. Вказатинакінематичнійсхеміланцюгприводушпинделя(рухВ1).

33

8. Вказати на кінематичній схемі повздовжнього переміщення супорта призатилуваннічерв’ячнихфрезіпризатилуванніциліндричнихфрез(рухП3).

9. Вказатинакінематичнійсхеміланцюгзатилувальногоруху(рухП2).10.11.

Вказатинакінематичнійсхеміланцюгдиференціала(рухП4).Вказати, що таке рівняння кінематичного балансу, розрахункове

рівняння таформуланастройки.12.

1Б811.13.14.

Пояснити компоновку токарно-затилувального верстата моделі

Вказатимісцярозміщеннягітарнаверстаті.Як визначити конкретні значення чисел зубів змінних шестерень

гітарпоформулахнастройки?15. Розказатипропорядокзапускуверстатавроботу.

ПЕРЕЛІКПОСИЛАНЬ

1. Ачеркан Н.С. и др. Металлорежущие станки, т. І, М.: Машиностроение. -1965,С.532-545.

2. Металлорежущие станки. / Под ред. В.К. Тепинкичиева, М.:Машиностроение.-1973,С.186-191.

3. В.К. Тепинкичиев и др. Металлорежущие станки, М.: Машиностроение. -1970,С.218-224.

4. БатовВ.П.Токарныестанки,М.:Машиностроение.-1978,С.104-114.5. МВ и ССО СССР, Всесоюзный заочный машиностроительный институт,

Металлорежущие станки, ч. ІІ. Методические указания и задания, М.: Высшаяшкола.-1969,С.5-15.

6. Семенченко И.И. и др. Проектирование металлорежущих инструментов,М.:Машгиз.-1963,С.328-356.

ЗМІСТ

12912172430333434

МетатапорядоквиконанняроботиТеоретичніосновитазагальнівідомостіСтруктурнісхемитокарно-затилувальнихверстатівКінематичнасхематокарно-затилувальноговерстатамоделі1Б811Будоватаорганикеруванняверстатумоделі1Б811Основні вузли верстатаПорядок виконання роботиКонтрольнізапитанняЛітератураЗміст

34