Общие теоретические сведения

Нарезание особо точных и нестандартных резьб.

Цель работы:Приобретение практических навыков настройки механизма подач (рукоятки) на заданный шаг (ход) нарезания резьбы.

Общие теоретические сведения

Результатом работы металлорежущего станка является образование поверхности детали с заданной формой, размерами, точностью и шероховатостью. Для этого необходимо обеспечить требуемые условия кинематического согласования перемещений или скоростей исполнительных органов между собой и источником движения. Этот процесс называется кинематической настройкой станка.

В большинстве металлорежущих станков с механическими связями для настройки кинематических цепей применяются органы кинематической настройки в виде гитар сменных зубчатых колес, ременных передач , вариаторов, регулируемых электродвигателей , коробок скоростей подач , характеристикой которой является общее передаточное отношение i органа .

Значение передаточного отношения органа настройки определяют по формуле настройки и затем его реализуют в гитарах сменных зубчатых колес подбором и установкой соответствующих колес в гитаре , а в коробках скоростей и подач - зацеплением зубчатых колес .

Для вывода формулы настройки любого органа необходимо по кинематической схеме станка наметить такую цепь передач , в которой располагается данный орган и известны перемещения или скорости конечных звеньев этой цепи , связанные функциональной или требуемой зависимостью .

Желательно, чтобы такая цепь передач (она называется цепью согласования) включала в себя только один орган настройки, для которого выводится формула.

Для выбранной цепи согласования составляют условие кинематического согласования перемещений ее конечных звеньев, совершающих в течение определенного промежутка времени , или их скоростей. Эти перемещения могут быть угловыми , линейно-угловыми и линейными.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОГТИ 151001.

С учетом условия согласования перемещений или скоростей составляется уравнение кинематического баланса цепи согласования, в котором неизвестным является передаточное отношение i органа настройки. При этом следует учитывать , что при совпадении порядка записи с направлением передачи движения через орган настройки символ i записывается в числитель.

Если порядок записи не совпадает с направлением передачи движения , то символ i записывается в знаменатель. Кроме того уравнение кинематического баланса может записываться от любого конца цепи согласования.

Решение уравнения кинематического баланса относительно передаточного отношения i органа настройки представляет собой формулу настройки кинематического согласования и ее постоянной:

где i- передаточное отношение органа настройки;

С- постоянная цепи согласования, зависящая от передаточных отношений ее промежуточных передач и постоянных параметров условия согласования;

V- переменные параметры цепи согласования.

В общем виде формула настройки показывает зависимость передаточного отношения органа настройки от переменных параметров условия.

На токарно-винторезном станке модели 16К20 можно нарезать следующие резьбы: метрическую дюймовую, модульную, питчевую точную (с нестандартным шагом),однозаходные и многозаходные резьбы. Для нарезания резьбы нужно кинематически связать шпиндель и ходовой винт таким, образом, чтобы за один оборот заготовки ( детали) перемещение резца равнялось шагу резца.

Метрическая резьба.

Конечные звенья : шпиндель- ходовой винт ( 1 оборот шпинделя ).

Уравнение кинематического баланса от шпинделя к ходовому винту при нарезании резьбы резцом составляется из условий , что за один оборот шпинделя с заготовкой каретка суппорта с режущим инструментом должна перемещаться в продольном на величину шага нарезаемой резьбы , если резьба однозаходная.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОГТИ 151001.

Уравнение кинематического баланса имеет вид:

(

где

Z- число ступеней подач; Z=4*2*2=16.

По данным кинематической цепи можно нарезать 16 значений стандартных шагов метрических резьб. При этом в коробке подач используется короткая кинематическая цепь, что обеспечивает высокую точность нарезания резьбы по шагу. При нарезании метрической резьбы муфту

В кинематической цепи при нарезании резьб используется механизм реверса его передаточное отношение 30/40.

При левом положении зубчатого колеса z=45 будет нарезаться правозаходная резьба. При этом суппорт с режущим инструментом будет перемещаться от задней бабки к шпинделю станка. При правом положении зубчатого колеса (z= 45) будет нарезаться левозаходная резьба ,суппорт с режущим инструментом будет перемещаться от шпинделя к задней бабке.

Чистовая характеристика в уравнении кинематического баланса -это передаточное отношение гитары сменных зубчатых колес

Основной комплект шестерн, прилагаемых к станку: z = 86, 73, 64, 60, 40 , 36, 44,48,57.

дополнительный комплект шестерн : z= 66, 54, 52, 46.

Для нарезания резьб напрямую применяют шестерни: z= 60, 72, 80, 127.

Дюймовая резьба

Конечные звенья: шпиндель с заготовкой - ходовой винт(1 оборот шпинделя ).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОГТИ 151001.

Кинематическая цепь:

- число ниток на 1 дюйм;

Z- число ступеней шагов резьбы;

При нарезании дюймовой резьбы в коробке подач используется более длинная кинематическая цепь: должна быть включена муфта в коробке подач , а муфты выключены.

Стандартный ряд - число ниток на 1: 28, 27, 19, 18, 14,11,15.

.

Модульная резьба

Конечные звенья : шпиндель с заготовкой -ходовой винт (1 оборот шпинделя

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОГТИ 151001.

При нарезании модульной резьбы в коробке подач используется короткая кинематическая цепь: должны быть включены муфты а муфта М₂- выключена.

Числовая характеристика в уравнении кинематического баланса -это передаточное отношение гитары сменных зубчатых колес .

где k- число заходов, k=1;2.

.

Точная (с нестандартным шагом)

При нарезании точной по шагу резьбы ,коробка подач из кинематической цепи отключается включением муфт Наладка станка на необходимый шаг резьбы производится методом подбора сменных зубчатых колес гитары из имеющегося или заранее заказанного (изготовленного набора).

Конечные звенья: шпиндель с заготовкой - ходовой винт(1 оборот шпинделя ).

=

Формула наладки гитары сменных колес имеет вид:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ОГТИ 151001.

Многозаходная резьба .

У многозаходной резьбы расстояние , измеренное вдоль оси ,между одноименными точками одного и того же витка называется ходом резьбы.

Кинематическая наладка станка аналогична для всех рассмотренных видов резьб , только в расчет берется не шаг, а ход нарезаемой резьбы.

Контрольные вопросы.

1. Что понимается под кинематической настройкой станка?

2.Для чего необходимы органы настройки?

3.Что такое уравнение кинематического баланса?

4.Каким образом выводится формула настройки и зачем она нужна ?

5. В какой кинематической цепи используется ходовой винт станка ?

6.В какой кинематической цепи используется ходовой вал станка?