Металорежущие станки и инструменты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание 

Введение……………………………………………………………... .. . 3

Глава 1. Токарный шестишпиндельный станок 1240-6……………....4                                                           

Глава 2. Горизонтальнорасточной станок 262ПР1……………………11                                                                                                    

Глава 3. Карусельно-фрейзерный станок 621М……………………….19                                                                                                      

Глава 4.Инструменты для обработки наружной резьбы……………...24                                                                                                     

Заключение………………………………………………………………32                                                                                              

Список используемой литературы……………………………………..33                                                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Для увеличения выпуска высококачественной продукции в народном хозяйстве необходим ускоренный рост производительности труда на основе внедрения новой техники и технологии, комплексной механизации и автоматизации производства, повышения квалификации и профессионального мастерства рабочих и инженерно-технических работников.

Важнейшее значение в интенсификации производства имеет опережающее развитие машиностроительных отраслей народного хозяйства. В машиностроительном комплексе предусмотрено увеличение удельного веса высокопроизводительного металлообрабатывающего оборудования, оснащенного ЧПУ. В последние годы создан ряд гибких, т. е. легко переналаживаемых производственных систем (ГПС), состоящих из нескольких станков с ЧПУ, промышленных роботов для загрузки станков, транспортных устройств для подачи заготовок от автоматизированных складов на загрузочные позиции станков и др.

Однако наряду с высокопроизводительным автоматизированным оборудованием сохраняют свое значение и универсальные станки, на которых квалифицированные рабочие изготовляют сложнейшие детали машин.

Цель данного отчета состоит в том, чтобы дать важнейшие комплексные сведения об устройстве наиболее распространенных типов токарных станков, в том числе станков с ЧПУ, применяемом на них инструменте и приспособлениях. Первая глава будет посвящена токарному шестишпиндельному автомату модели 1240-6. Во второй главе мы рассмотрим горизонтально расточной станок 262ПР1 с системой ЧПУ. В третий и четвертой главах будут показаны фрезерный станок непрерывного действия 621М и инструменты для обработки и нарезания наружной резьбы соответственно.

 

 

 

 

 

Глава 1. Токарный шестишпиндельный автомат модели 1240-6.

 Станок, общий вид которого показан на рисунке 1.1, предназначен для изготовления деталей из прутка и применяется в массовом и крупносерийном производствах. На станке можно производить черновое, чистовое и фасонное обтачивание, подрезку, сверление, растачивание, зенкерование, развертывание, нарезание внутренних и наружных резьб и накатывание резьб.

   Основные узлы станка (см.рис 1.1):

1. Станина
2. Транспортер стружки
3. Стойка для поддержки прутков
4. Траверса для распределительного вала
5. Циклоуказатель
6. Электродвигатель привода распределительного вала при наладке
7. Продольный суппорт
8. Поперечный суппорт

  Таблица 1.1.- Основные  характеристики станка 1240-6

число шпинделей, шт.	6
наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм	40
наибольшая длина подачи прутка, мм	190
частота вращения шпинделей, об/мин	154— 2120
число продольных суппортов, шт.	1
число поперечных суппортов, шт.	6
наибольший ход суппортов  при нормальных кулачках, мм	-продольного 160 , -поперечных  60
время холостого, хода, сек	2,7

 

 

Продолжение табл.1.1

мощность электродвигателя главного привода, кВт	20
габаритные размеры, мм.	5685 х1350 х1960

Работу станка рассмотрим по кинематической схеме на рисунке 1.2.

Принципы работы многошпиндельных автоматов. По принципу работы многошпиндельные автоматы с горизонтальным расположением  шпинделей делятся на автоматы параллельного  и последовательного действия.

Главное движение (вращение шпинделей). Движение осуществляется от электродвигателя с числом оборотов  n=1450 об/мин через клиноременную передачу с диаметрами шкивов 124 и 317 мм, вал II, далее сменные зубчатые колеса a и b, на вал III. Вал III может передать на пустотелый вал IVа  две пары скоростей через зубчатые колеса z =25 и 67 или z =55 и 37, зубчатые колеса z =45 и 45 центрального вала V, на котором посажено зубчатое колесо z =49, сцепляемое с 6 зубчатыми колесами z =38, закрепленными на шести шпинделях. Уравнение кинематической цепи главного движения имеет вид:

При переключении блока зубчатых колес уравнение имеет вид

или

Вал IV, предназначен для сверлильных работ, получает вращение от центрального вала V, зубчатых колес z =42,20 и А(сменные колеса). Зубчатое колесо z =20 с подвижной осью обеспечивает зацепление колес z =42 и А.

Рис.1.1.- Шестишпиндельный станок модели 1240-6

 

Комплект сменных колес А состоит из зубчатых колес с числом зубьев А= 24, 32 и 49. Число оборотов шпинделя определяется из уравнения:

или

Для увеличения скорости резанья  или сверления сверлильный шпиндель имеет направления вращения в  противоположную сторону основным шпинделям, а поэтому относительное число оборотов равно

 Для уменьшения скорости вращения резьбонарезного шпинделя VI при нарезании резьбы, его вращение происходит в туже сторону, в которую вращаются и  основные шпиндели. Настройка происходит, исходя из заданной скорости резьбонарезания, из числа оборотов  основного шпинделя в минуту, из числа оборотов резьбонарезного шпинделя и относительного числа оборотов шпинделей основного и резьбонарезного:

При нарезании резьбы метчиком или несамоотрывающей  плашкой уравнение имеет вид:

 Как только плашка или метчик нарежут резьбу на заданную глубину, муфта VII переключится с помощью кулачка, находящегося на распределительном узле VIII, и произойдет свертывание плашки или метчика. Уравнение свинчивания плашки:

Ввиду того, что основной и резьбонарезной шпиндели вращаются  в одну и туже сторону, чтобы произошло  свертывание сменные колеса Ж  и З должны быть подрезаны так, чтобы абсолютное число оборотов в минуту резьбонарезного шпинделя было значительно больше числа оборотов в минуту основного шпинделя.

Движение подач рабочих  органов осуществляется кулачками  распределительного вала. В процессе рабочего хода распределительный вал осуществляет медленное вращение, а как только закончится рабочий ход, он приводится в  быстрое вращение. Движение распределительному валу VIII передается от центрального вала V через цепную передачу z = 25 и 25, сменные зубчатые колеса В и Г, червячную передачу, трехзаходный червяк и червячное колесо z = 43 и 43и червячную передачу, однозаходный червяк и червячное колесо z = 42 на распределительный вал VIII. Уравнение кинематической цепи вращения распределительного вала рабочего хода

 

Быстрое вращение распределительного вала осуществляется от главного электродвигателя через клиноременную передачу Д = 124 и 317 мм, вал II при включении муфты IX вращаются конические зубчатые колеса z = 30 и 30, обгонный механизм, зубчатые колеса   z = 43 и 43, однозаходный червяк и червячное колесо z = 42, распределительный вал VIII.

Уравнение кинематической цепи быстрого вращения распределительного вала имеет вид:

Если в процессе наладки  необходимо повернуть распределительный  вал на требуемый угол, то включают дополнительный электродвигатель Х.. Уборку стружки производят с помощью специального электродвигателя XI, который через червячную передачу и зубчатые колеса приводит во вращение шнековый транспортер.

 

Рис 1.2.-Кинематическая схема  станка 1240-6

Централизированная смазка осуществляется двумя насосами, приходящими во вращение от вала II через цепную передачу z =20 и 15.

Поворот шпиндельного блока  происходит от вращения распределительного вала. На распределительном валу VIII жестко закреплен барабан с рычагом XII. Рычаг вращает мальтийский крест, который поворачивается на угол 60° относительно своей оси. На распределительном валу находятся кулачки, которые с помощью системы рычага приводят в движение шесть поперечных суппортов (см. рис. 1.3). Эти суппорты взаимозаменяемые, регулировка их плавного движения осуществляется с помощью регулирующих клиньев и планок. Рабочий ход суппорта до 22 мм осуществляется рычажной системой от дисковых кулачков. Величина рабочего хода поперечного суппорта устанавливается с помощью переставной тяги, закрепленной на регулируемом рычаге. Имеющееся на станке две шкалы указывают установленную величину хода каждого суппорта. Производительность многошпиндельных автоматов гораздо выше, чем у одношпиндельных. По количеству шпинделей автомата нельзя считать во сколько раз увеличивается производительность его по сравнению с одношпиндельным.  Это объясняется тем, что производимая обработка заготовки на многошпиндельном автомате на каждой позиции различна. Кроме того следует учитывать увеличение потери по инструменту, оборудованию и т.д. При наладке многошпиндельных автоматов необходимо стремится к тому, что бы время, потраченное на обработку на первой позиции, приближалось ко времени затрачиваемому на остальных позициях.

 

Рис.1.3- Поперечные суппорты автомата

                              а) расположение суппортов   б) схема привода

 

Глава 2. Горизонтальнорасточной станок 262ПР1

При разработке горизонтальнорасточного  станка модели 262ПР1 завода имени Свердлова  была поставлена задача отыскать конструктивное решение, пригодное в качестве общего для крупных станков со значительной длиной точных перемещений. Станок 262ПР1, имеющий длину основных перемещений 1 м, является наименьшей моделью из числа намеченных для изготовления. Станок является модификацией базового универсального горизонтальнорасточного станка модели 2622 с оптическими устройствами для отсчета координат. Подача подвижных узлов — от привода постоянного тока с диапазоном изменения скорости электродвигателей 1: 1800. Станок предназначен для обработки корпусных деталей, имевших точные отверстия, связанные между собой точными расстояниями.

На станке можно производить  сверление, зенкерование, развертывание  и растачивание отверстий, а также  фрезерование плоскостей по заданной программе или универсальным способом.

Перемещение стола (продольная и поперечная подача) шпиндельной бабки и шпинделя выполняется от программы. Система цифрового программного управления обеспечивает автоматическую установку подвижных узлов станка в заданное положение с требуемой точностью и соблюдением необходимой последовательности перемещений.

Было принято, что для  систем с большой длиной перемещения  необходимо выбрать для точного отсчета элемент обратной связи, исключающий влияние на точность зазоров и упругих деформаций, возникающих в кинематических цепях. Такой элемент должен быть также технологически прост, несмотря на предъявляемые к нему требования точности.

В станке 262ПР1 обратная связь, определяющая точность задаваемого  перемещения, осуществляется посредством прецизионной оптической зеркальной шкалы, изготовленной из металла и снабженной точными делениями. Так как такая шкала может быть легко изготовлена цельной или составной для любой длины измерения и отраженные световые сигналы легко преобразуются в электрические, то ее преимущества для крупных станков очевидны.

В качестве обратной связи  для предварительного отсчета (перед  точным) выбраны контактные шкалы, выполненные  в коде Грея, полученном преобразованием натурального двоичного кода. Программа записывается непосредственно в натуральном и модифицированном (код Грея) двоичных кодах на перфорированных картах.

Программное управление используется для перемещения следующих узлов станка: шпиндельной бабки (вертикальное перемещение); стола (поперечное перемещение); стола (продольное перемещение); шпинделя (осевое перемещение).

На станке можно производить  по заранее заданной программе следующие работы:

а) сверление, растачивание или развертывание 25 отверстий по автоматическому циклу;

б) автоматическое торцовое фрезерование плоскостей;

в) автоматическое получение  различных диаметров растачиваемых  отверстий.

Для этой цели применяется  консольная оправка, в которой заданное радиальное перемещение резца осуществляется за счет использования продольного движения шпинделя.

Применение программного управления позволяет осуществить  расчетные перемещения со следующей точностью:

а) перемещение стола в  поперечном и шпиндельной бабки  в вертикальном направлении 0,03 мм;