Федеральное агентство по образованию

Белгородский государственный технологический

Университет им. В. Г. Шухова

Металлорежущие станки

Методические указания к выполнению

лабораторных работ для студентов

специальности 151001 – Технология машиностроения

Белгород 2006

УДК 621.9

ББК

Составители: Погонин А. А., доктор техн. наук, проф.

Воронкова М. Н. канд. техн. наук, ст.преп.

Рецензент:

Металлорежущие станки: методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 151001 – Технология машиностроения / Сост. А. А. Погонин, М. Н. Воронкова – Белгород: Изд – во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2006.

УДК 621.9

ББК

Белгородский государственный технологический университет (БГТУ) им. В. Г. Шухова, 2006.

Лабораторная работа № 1

Снятие кинематической схемы станка Цель работы

1. Ознакомиться с внутренним устройством и компоновкой узлов и механизмов станка.

2. Научиться самостоятельно разбираться в назначении механизмов и определять их взаимосвязь при работе станка.

3. Получить практические навыки составления кинематических схем станков, пользуясь принятыми условными обозначениями элементов этих схем, и составления уравнений кинематического баланса его кинематических цепей.

4. Научиться производить необходимые замеры.

Содержание работы

1. Внимательно ознакомиться и изучить устройство, расположение, назначение и взаимодействие механизмов станка.

2. Составить кинематическую схему станка.

3. Обозначить на схеме величины параметров звеньев кинематических цепей станка.

4. Написать уравнения кинематических цепей станка.

Основные понятия

К инематическая цепь - это совокупность ряда передач - зубчатых, винтовых, реечных, ременных, храповых и других, осуществляющих передачу движений от начального звена к конечному, например, от электродвигателя к шпинделю (условные обозначения передаточных пар и механизмов металлорежущих станков по ГОСТ 2.770-68 приведены в приложении).

Уравнение кинематического баланса - это зависимость движения одного конечного звена кинематической цепи oт другого, например, шпинделя (заготовки) и суппорта (резца).

Для винторезной цепи (рис. 1) уравнение кинематического баланса (кратко - уравнение баланса) можно записать так: ,

где - передаточное, отношение органа настройки, например, гитары сменных колес; - шаг ходового винта; - шаг нарезаемой резьбы.

Сокращенная запись уравнения баланса:

Кинематическая схема станка - его условное изображение совокупности его кинематических цепей в одной плоскости (плоскости чертежа). Назначение кинематической схемы станка - дать полное представление о том, как передается движение к исполнительным механизмам. Передачи и механизмы в схемах показывают наглядным контуром, напоминающим форму действующих устройств (табл. 1).

На кинематической схеме приводят данные, по которым настраивают станок - мощность и частоту вращения ротора электродвигателей, диаметры шкивов, числа зубьев зубчатых колес, модуль рейки, число заходов червяков, число заходов и шаг ходовых винтов.

В приложении представлена кинематическая схема токарно-винторезного станка мод. 16K20 с проставленными числами зубьев зубчатых колес, диаметрами шкивов и другими данными.

Рассмотрим примеры составления уравнений баланса кинематических цепей станка.

1. Цепь главного движения (с перебором, реверсивная муфта включена влево). Конечные звенья цепи: электродвигатель М - шпиндель (вал У1); конечные перемещения: .

Уравнение баланса (для положения, показанного на рис. 2)

,

где - частота вращения шпинделя, об/мин.

2. Винторезная цепь при нарезании специальных резьб или повышенной точности (муфты M₁ в М₂ включены, коробка подач отключена). Конечные звенья цепи: шпиндель - суппорт; конечные перемещения: .

Уравнение баланса (блок Б₅ в правом положении)

,

где а, в, с, d - числа зубьев сменных колес гитары; - шаг ходового винта; - шаг нарезаемой резьбы.

Таблица 1
Наименование детали или механизма	Условное обозначение деталей и механизмов металлорежущих станков	Наименование детали или механизма	Условное обозначение деталей и механизмов металлорежущих станков
Электродвигатели: а – на лапках б – фланцевый в – на качающейся плите		Опоры валов и шпинделей: а – скольжения б – шариковый радиальный в – шариковый радиально – упорный г – шариковый упорный д – роликовый цилиндричес-кий е – роликовый конический
Ременные передачи: а – плоская б – клиновая
Цепная передача
Ведомый шкив разгруженного привода: а – на приводном валу (консольный) б – с проходящим внутри шкива шпинделем (двухопорный)
		Муфты: а - предохрани-тельная срезная б –предохрани-тельная зубчатая в –односторон-няя фрикционная г – двусторон-няя фрикционная д – кулачковая е – зубчатая ж - обгонная
Вал гладкий
Шпиндель токарного станка

Продолжение табл. 1
Наименование детали или механизма	Условное обозначение деталей и механизмов металлорежущих станков	Наименование детали или механизма	Условное обозначение деталей и механизмов металлорежущих станков
Шпиндель фрезерного станка		Посадка зубчатых колес на валы: а – свободная б – неподвиж-ная в – передвиж-ная на шпонке г – передвиж-ная на шлицах д – с крепле-нием на полой гильзе
Передвижной зубчатый блок
Коническая зубчатая пара
		Цилиндрическая зубчатая пара: а – с прямыми зубьями б – косозубая в – внутрен-него зацепле-ния
Червячная пара
		Механизм с зубчатым ко-нусом и накид-ным зубчатым колесом
Реечная пара
		Двухпарная гитара сменных зубчатых колес
Винтовая пара		Парноблочный множительный механизм коробки подач

Окончание табл. 1
Наименование детали или механизма	Условное обозначение деталей и механизмов металлорежущих станков	Наименование детали или механизма	Условное обозначение деталей и механизмов металлорежущих станков
Храповой механизм		Конический дифференциал
		Фиксирующие устройства
Механизм падающего червяка
		Кулачковыемеханизмы: а – с дисковым кулачком б – с цилинд-ровым кулач-ком (кривой)
Механизм с передвижной (утопающей) шпонкой
		Механизм мальтийского креста

3. Цепь продольной подачи (муфты M₁ и М₂ выключены, а муфты M₃, М₄, и M₀ включены). Конечные звенья цепи: шпиндель - суппорт, конечные перемещения: .

Уравнение баланса (блок Б₅ в правом положении)

где а, в, с, d - числа зубьев сменных колес гитары; - продольная подача, мм/об; m - модуль рейки, m=3 мм.

4. Цепь поперечной подачи (муфты M₁ и М₂ выключены, а муфты M₃, М₄, и M₀ включены). Конечные звенья цепи: шпиндель - поперечный суппорт; конечные перемещения: .

Уравнение баланса (блок Б₅ в правом положении)

где - шаг ходового винта поперечной подачи (= 5 мм); - поперечная подача, мм/об.