Резьбообрабатывающие станки

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Методы изготовления резьб.

резьба фрезерование станок кинематический

Основными методами изготовления резьб являются:

а) нарезание резьбы на токарных станках резьбовыми резцами и гребенками (рис. 13.1);

б) нарезание резьбы метчиками, круглыми плашками и резьбонарезными головками (рис. 13.2);

в) фрезерование резьбы (рис. 13.3);

г) шлифование резьбы однониточными и многониточными шлифовальными кругами (рис. 13.4);

д) холодное накатывание резьбы плоскими плашками и круглыми роликами (рис. 13.5);

е) горячее накатывание резьбы круглыми роликами.

Правильный выбор способа получения резьбы в каждом отдельном случае зависит от размеров резьбы, ее точности и параметров шероховатостиповерхности, формы и размеров обрабатываемой заготовки, на которой нарезают резьбу, материала заготовки, вида производства и других условий.

Из перечисленных способов получения резьбы резьбофрезерование занимает одно из ведущих мест. Различают следующие основные виды резьбофрезерования, получившие наибольшее распространение: фрезерование коротких резьб гребенчатыми (групповыми) фрезами, фрезерование резьб профильными фрезами и фрезерование резьб резцовыми головками (иначе его называют скоростным или вихревым фрезерованием резьбы).

При скоростном нарезании резьбы (вращающимися резцами) (рис. 13.6) заготовка 1 вращается с небольшой частотой. Резец, установленный в специальной головке 2 на суппорте, вращается с большой скоростью в направлении, противоположном вращению заготовки, причем ось вращения резца не совпадает с осью вращения заготовки, и поэтому получается прерывистое резание. Плоскость, в которой вращается резец, наклонена к вертикальной плоскости под углом подъема винтовой линии нарезаемой резьбы.

Суппорт станка во время вращения резца перемещается параллельно оси детали на шаг резьбы за каждый оборот детали. Нарезание резьбы осуществляется за один рабочий ход на токарно-винторезном станке.

Станок предназначен для фрезерования коротких наружных и внутренних резьб гребенчатыми фрезами в условиях крупносерийного и массового производства.Техническая характеристика станка:Наибольший диаметр заготовки, устанавливаемой над станиной, мм 450 Наибольшее расстояние между торцами шпинделей, мм 400 Максимальный наружный диаметр фрезеруемой резьбы, мм 80 Частота вращения шпинделя фрезерной головки, мин^-1 160--2500. Фреза, установленная в шпинделе XXI (рис. 13.7) фрезерной головки В, получает главное вращательное движение. Каретка фрезерной головки перемещается по горизонтальным направляющим станины А. Заготовке, закрепленной в патроне бабки изделия Б, сообщается круговая подача. Фрезерная головка имеет поперечную подачу для врезания в направлении к заготовке.Цикл работы станка -- полуавтоматический. В цикл входит быстрое продольное перемещение каретки к заготовке от двигателя М3; медленное ее перемещение от того же двигателя при подходе упора 3 каретки к копиру 1; продольное перемещение каретки от копира 1 на шаг нарезаемой резьбы и одновременное врезание фрезы в заготовку на глубину резьбы от копира 2; нарезание полной глубины резьбы; отвод фрезы (копирами) от заготовки в поперечном и продольном направлениях; быстрое возвращение каретки в исходное положение; останов станка.

Цикл обработки осуществляется за один оборот копиров 1 и 2. Все автоматические переключения осуществляются с помощью кулачков и конечных выключателей. Кинематическая схема станка. Главное движение сообщается шпинделю фрезы от электродвигателя M1 (N = 3 кВт; п =1425 мин^-1через клиноременную передачу 112/180, гитару сменных зубчатых колес а/b*c/d и зубчатую передачу 33/60*60/36.Уравнение кинематической цепи главного движения:

Nф=1425*112/180*0,985*a/b*c/d*33/60*60/36,

откуда a/b*c/d = Nф/800,6,где Nф--частота вращения фрезы.

Зубчатое колесо z = 23 на валу XVII приводит в действие насос для подачи смазочного материала.Круговая подача детали осуществляется от электродвигателя М2 (N = 1,5 кВт; п = 1400 мин^-1) через клиноременную передачу 90/236, зубчатую пару 18/66, гитару сменных зубчатых колес а1/b1*c1/d1,коническую передачу 20/25 и червячную пару 1/52.Уравнение кинематической цепи вращения шпинделя (обрабатываемой заготовки):

Nшт.заг=1400*90/236*0,985*18/66*a1/b1*c1/d1*20/25*1/52,

откуда a1/b1*c1/d1=Nшп.заг/2,2.

Изменение направления вращения шпинделя заготовки осуществляется реверсированием электродвигателя.Копиры продольного 1 и поперечного 2 перемещений фрезерной головки получают вращения от шпинделя заготовки. За один оборот копиров заготовка совершает 1,31 оборота:Nшп.заг=1 оборот вала x 37/22*43/55=1,31 оборота и Nшп.заг= 1 оборот вала XIII=49/49*37/46*46/37*37/22*43/55=1,31 оборота.

Полный оборот заготовки необходим на формирование полного профиля резьбы, а 0,31 оборота на врезание фрезы в заготовку. Продольный копир -- сменный; он осуществляет перемещение фрезерной головки на шаг нарезаемой резьбы при неподвижном ходовом винте XXVII. Вал копира 1 отключается от приводной цепи муфтой М_г и электромагнитом при возвращении копира висходное положение (один оборот копира).При реверсе вала шпинделя VII вал X постоянно вращается в одну и ту же сторону вследствие переключения паразитного колеса z = 32 на валу VIII. Копир 2 поперечного перемещения для определенного диапазона шагов резьб--сменный открытого типа.

Рабочее перемещение каретки на глубину нарезаемой резьбы осуществляется от копира 2 через рычаг, а ее установочное перемещение -- от винта XV с шагом р = 5 мм.Ускоренные подвод и отвод фрезерной головки осуществляются от асинхронного электродвигателя М3 (N = 1,1 кВт; п = 1400 мин^-1). Быстрое перемещение ходовой винт XXVII получает при включении электромагнитной муфты М₂ по следующей кинематической цепи:U=1400*38/67*67/33*33/75*30/70*70/60*12*0,001=4 м/мин.При подходе копира 1 к упору 3 включается муфта М₃ и выключается муфта М₂. Каретка фрезерной головки получает замедленное перемещение:U=1400*23/82*20/80*33/75*30/70*70/60*12*0,001=0,26 м/мин.

2. Резьбошлифовальные станки

Резьбошлифовальные станки предназначены для чистовой обработки резьб повышенной точности, предварительно нарезанных на других станках (шлифование резьбы без предварительной обработки можно применять лишь при шаге до 2 мм). На этих станках шлифуют резьбы на метчиках, резьбовых калибрах, точных винтах, резьбовых фрезах, червяках и т. п.На рис. 13.4 приведены схемы резьбошлифования дисковым кругом на резьбошлифовальных станках. Выпускают резьбошлифовальные станки 5К821В, 5К822В, 5К823В, 5896, 5К881 и др. Станки позволяют шлифовать резьбы на заготовках диаметром от 125 до 320 мм и длиной от 200 до 950 мм.

3. Болтонарезные станки

Болтонарезные станки предназначены для нарезания резьб на болтах и других деталях. На одношпиндельном болтонарезном станке (рис. 13.8) заготовку устанавливают в тисках 4 и закрепляют маховиком 5. Тиски установлены на суппорте 3, который перемещается от ходового винта р_{х в} -- 6 мм, вращающегося от шпинделя через передачу 127/b*c/d.Суппорт перемещается вместе с заготовкой навстречу резьбонарезной самооткрывающейся головке 1 с тангенциальными резцами, т. е. резцами, расположенными по касательной к нарезаемой поверхности.

Продольное перемещение суппорта включается поворотом рукоятки 6, замыкающей маточную гайку на ходовом винте. Рукоятку удерживает в повернутом положении подпружиненная собачка 7. Автоматическая подача выключается, когда собачка упирается в регулируемый упор 8. Плашки разжимают рычагом 13. При движении суппорта влево кронштейн 10 находит на упор 12, который закреплен в необходимом месте на тяге 11, и вместе с рычагом 13 передвигает кольцо 14 влево. Кольцо освобождает плашки резьбонарезной головки 1, и они автоматически раздвигаются. В конце обратного хода суппорта кронштейн 10, воздействуя на упор 9, перемещает тягу 11 вправо и через рычаг 13 и кольцо сдвигает плашки головки в рабочее положение. Рычагом 2 можно открывать и закрывать резьбонарезную головку вручную. Резьбонарезная головка вращается от электродвигателя мощностью 3,5 кВт через ременную передачу и коробку скоростей.

4. Резьбонакатные станки

Резьбонакатные станки делят на станки с плоскими и круглыми плашками. Станки с плоскими плашками производительны и дают возможность получать точную резьбу.

Подвижная плоская плашка 9 (рис. 13.9) получает возвратно-поступа- тельное движение от электродвигателя 1 через клиноременную передачу d1/d2 и пару зубчатых колес z1/z2 и кривошипный механизм 3. Заготовки из бункер а 4 попадают в зону обработки по направляющему желобу 10 с помощью толкателя 6, который приводится в действие от электродвигателя по кинематической цепи, аналогичной цепи для привода подвижной плашки, и далее через гитару колес z3/z4, предохранительную муфту 2 и кривошипный механизм 5. Толкатель 7 непосредственно подает заготовки в пространство между подвижной 9 и неподвижной 8 плашками.

В станках с круглыми плашками заготовку 2 (рис. 13.10, a) размещают на упоре 4 между неподвижной 1 и подвижной 3 круглыми плашками (роликами). Плашка 3 быстро подводится к заготовке и прижимает ее к ролику 1; происходит накатывание резьбы, которое заканчивается после нескольких оборотов заготовки (рис. 13.10, б). Оба ролика вращаются от одного электродвигателя через механическую передачу, а прямолинейное перемещение подвижного ролика осуществляется обычно от гидропривода. Существуют и другие методы накатывания резьбы.Преимуществами метода накатывания являются высокая производительность, относительно низкая себестоимость, большая прочность и износостойкость накатанных резьбовых изделий по сравнению с прочностью и износостойкостью нарезанных.

5. Гайконарезные станки

Нарезание резьбы в гайках при крупносерийном н массовом производстве осуществляют нагайконарезных полуавтоматах и автоматах машинными метчиками с прямыми или изогнутыми хвостовиками. Принципиальная схема двухшпиндельного гайконарезного автомата, работающего метчиками с изогнутым хвостовиком, показана на рис. 13.11.

Метчик 1 вместе со специальной головкой 2 получает вращение от шпинделя 3. Нарезаемые гайки из бункера 4 подаются к вращающемуся метчику и толкателем 5 прижимаются к нему. Толкатель 5 получает движение от эксцентрика 6. Гайка перемещается по метчику и по изогнутому хвостовику сбрасывается в зону готовых изделий.

Размещено на Allbest.ru