Зміст
Завдання № 1. Вертикально-фрезерний верстат 6560 з хрестовим столом. Призначення, область застосування верстата, види виконуваних робіт. Технічна характеристика верстата. Основні особливості конструкції верстата. Основні вузли верстата, їх призначення.
Завдання № 2. Визначити шестерні гітари змінних коліс і описати настройку токарного верстата на обробку різьб. Виконати схему нарізування різьблення на токарному верстаті без коробки подач
Завдання № 3. Виконати ескіз і описати призначення, принцип роботи та галузь застосування електромагнітної муфти
Завдання № 4. Описати призначення та принцип роботи універсальної ділильної головки. Вибрати метод і провести поділ на на Z 1 = 14 і Z 2 = 85
Завдання № 5. Розрахувати настройку зубодовбальний напівавтомата 5140 для чистового нарізування долбяком циліндричного колеса з прямим зубом зовнішнього зачеплення і виконати ескіз обробки
Завдання № 6. Розрахувати настройку зубофрезерного напівавтомата 5М32 і виконати схему установки фрези для нарізування циліндричного колеса з гвинтовим зубом.
Завдання № 7. Зубозакругленія, зняття фасок і задирок на зубчастих колесах
Список використаної літератури
Завдання № 1. Вертикально-фрезерний верстат 6560 з хрестовим столом. Призначення, область застосування верстата, види виконуваних робіт. Технічна характеристика верстата. Основні особливості конструкції верстата. Основні вузли верстата, їх призначення. Скласти ескіз обробки і вказати основні і допоміжні рухи. Виконати кінематичну схему верстата і по ній визначити: кількість частот обертання шпинделя, мінімальну і максимальну частоту обертання шпинделя.
Бесконсольні вертикально-фрезерні верстати (вертикально-фрезерні верстати з хрестовим столом) застосовують для фрезерування великих деталей з великою товщиною шару, що зрізується. Бесконсольні верстати мають велику потужність, високі частоти обертання шпинделя і подачі столу. Шпиндельні бабка з розташованої в ній коробкою швидкостей переміщається у вертикальному напрямку по напрямних станини. Обертання шпинделя здійснюється від окремого електродвигуна. У деяких верстатів можна встановлювати вісь шпинделя під кутом. Стіл має рух по 2м взаємно перпендикулярним напрямкам у горизонтальній площині.
Верстат призначений для фрезерування різних заготовок торцевими, циліндричними і фасонними фрезами. На верстаті можна обробляти вертикальні і горизонтальні плоскі поверхні, пази, кути та інше. Клас точності верстата Н. На базі верстата 6560 випускають верстати 6560Ц і 6560Ф3.
Технічні характеристики верстата. Розміри робочої поверхні верстата (довжина × ширина) 1600 × 630 мм; число кількість частот обертання шпинделя 18; межі частот обертання шпинделя 25-1250 хв-1; межі подач (регулювання безступінчате) поздовжніх і поперечних 10-1500 мм / хв, вертікальних3-50 мм / хв; швидкий хід в поздовжньому і поперечному напрямку 2500 мм / хв, у вертикальному 830 мм / хв; габаритні розміри верстата 3205 × 4140 × 3120 мм.
Основні механізми руху у верстаті. На підставі Б (рис. 1) закріплена стійка А, по вертикальних напрямних якої переміщається фрезерна баба Г (вертикальна подача). Хрестовий стіл В, що складається зі столу і санчат, забезпечує поздовжню і поперечну подачі заготовки. Фрезерний шпиндель VI отримує головний рух від коробки швидкостей, змонтованої у фрезерної бабці. Робочі подачі і швидкі переміщення в зазначених 3х напрямках здійснюється від коробки подач Д.
Кінематика верстата. Головне рух шпиндель VI отримує від асинхронного реверсивного електродвигуна М1 (N = 1,3 кВт, n = 1460 хв-1) через передачу z = 24-56, пересувні блоки Б1, Б2, Б3, щоб забезпечити 18 частот обертання.
Управління кінематичного балансу для максимальної частоти обертання шпинделя:
nmax = 1460 * хв-1
Ріжучий інструмент кріплять в конусі шпинделя через перехідні оправлення за допомогою пакету тарілчастих пружин, а звільняється інструмент пневмоциліндром.
Робочі подачі і швидкі переміщення столу і фрезерної бабки здійснюються від двигуна постійного струму М2 (N = 4,1 кВт, n = 1500 хв-1). Зміна величин робочих подач відбувається внаслідок плавного регулювання частоти обертання електродвигуна в межах 10-1500 хв-1 (максимальна частота обертання електродвигуна nmax = 3000 хв-1). Шість електромагнітних муфт М1-М6 забезпечують незалежне або одночасне включення поздовжнього, поперечного і вертикального переміщення, а також реверсування подач столу, санчат і фрезерної бабки. Муфти М7, М8, М9-гальмові.
При включенні муфт М1 і М2 здійснюється поперечна подача санчат (пряма і обернена), при включенні муфт М3 і М4-поздовжня подача столу в тому чи іншому напрямку, а при включенні муфт М5 і М6-вертикальне переміщення фрезерної бабки вниз або вгору. Гвинт поперечної подачі XX з кроком Р = 8 мм отримує обертання від валу XIV і через передачі z = 25-50, z = 33-33, z = 25-50, вал XVIII, передачу z = 26-52.
Мінімальну поперечну подачу визначають з виразу
S поп min = 10 мм / хв.
Гвинт поздовжньої подачі XXVI отримує обертання через передачі z = 25-50, z = 33-33, z = 25-50, вал XXI, зубчасті пари z = 26-52, z = 40-40-40, z = 20-20 , колесо z = 24 і колесо-гайку z = 24.
Максимальну подовжню подачу визначають з виразу:
S прод max = 1500 мм / хв.
Вертикальна подача походить від валу XIV, через передачі z = 25-50, z = 33-33, z = 25-50, вал XXVI, передачі z = 23-55, z = 24-36-40, z = 20-30 і ходовий гвинт XXXI з кроком P Х.В. = 8 мм.
Допоміжні руху. Ручні подачі столу і санчат здійснюються маховиками 2 і 1. Ручне переміщення пінолі шпинделя походить від маховика 3 через передачі z = 18-45, z = 18-45, і черв'як z = 1. Відлік переміщень фрезерної бабки виробляють по лімбу 4, кінематично пов'язаного із закріпленою на стійці рейкою модулем m = 2 мм через ряд зубчастих пар. Поворот бабки здійснюють вручну квадратом на валу VII через черв'ячну пару z = 1-24, колесо z = 17 і сектор z = 119.
Завдання № 2. Визначити шестерні гітари змінних коліс і описати настройку токарного верстата на обробку різьб. Виконати схему нарізування різьблення на токарному верстаті без коробки подач.
Метрична різьба: крок різьби-1, 5 мм, число заходів різьби-2, крок ходового гвинта-10 мм.
При обробці многозаходной різьблень налаштування верстата ведуть не на крок різьби, а на хід, який визначаємо за формулою: Нр = tp * Kp, де Кр-число заходів різьби.
Нр = 1,5 * 2 = 3 мм.
Шестерні гітари змінних коліс:
Умова сцепляемости гітари змінних коліс:
a + b ≥ c +15, 15 +20 = 35 ≥ 15 +20 = 35
c + d ≥ b +15, 20 +50 = 70 ≥ 20 +15 = 35
Дюймова різьба: число ниток на 1 дюйм-10 мм, крок ходового гвинта-8 мм.
Крок дюймової різьби в міліметрах дорівнює дорівнює одному дюйму, поділеній на кількість ниток, тобто
tp = 25,4 / Кн, де Кн-кількість ниток на 1 дюйм.
tp = 25,4 / 10 = 2,54 мм.
Шестерні гітари змінних коліс:
Умова сцепляемости гітари змінних коліс:
a + b ≥ c +15, 50 +100 = 150 ≥ 50 +15 = 65
c + d ≥ b +15, 50 +80 = 130 ≥ 100 +15 = 115
Модульна різьба: модуль різьби-2, 5 мм, крок ходового гвинта-10 мм. Крок модульної різьби визначаємо:
tp = π * m, де m-модуль різьблення.
tp = 3,14 * 2,5 = 7,85 ~ 8 мм.
Шестерні гітари змінних коліс:
Умова сцепляемости гітари змінних коліс:
a + b ≥ c +15, 40 +25 = 65 ≥ 20 +15 = 35
c + d ≥ b +15; 20 +100 = 120 ≥ 25 +15 = 40
Налаштування токарного верстата на обробку різьблення.
Многозаходной різьблення будь-якого профілю починають різати так, як якщо б було потрібно нарізати однозаходную різьблення з кроком, рівним довжині ходу Ph. Нарізавши перший захід на повний профіль, відводять різець від заготівлі і, повідомляючи ходовому гвинту зворотний хід, повертають супорт в початкове положення. Потім, при нерухомому ходовому гвинті, повертають деталь при 2хзаходной різьбленні на половину обороту, при 3хзаходной на 1 / 3 обороту, або, в загальному випадку, для многозаходной різьб-на 1 / Z обороту. Після цього нарізають другий захід різьблення тощо
Завдання № 3. Виконати ескіз і описати призначення, принцип роботи та галузь застосування електромагнітної муфти.
Муфти служать для постійного або періодичного з'єднання двох співвісних валів і для передачі при цьому обертання від одного вала іншому. Розрізняють муфти постійні, службовці для постійного з'єднання валів; зчіпні, що з'єднують і роз'єднують вали під час роботи; запобіжні, що запобігають аварії при раптовому підвищенні навантажень; обгону, передають обертання тільки в одному напрямку.
Фрикційні зчіпні муфти застосовують для періодичного з'єднання валів, їх можна включати при будь-яких різницях швидкостей обертання елементів муфти. У фрикційних муфт при перевантаженнях ведене ланка може прослизати і тим самим запобігати аварію. Наявність декількох поверхонь тертя дає можливість передавати значні крутні моменти при відносно малих величинах тиску на поверхнях тертя дисків.
Загальний вигляд фрикційної багатодисковою контактної електромагнітної муфти. Муфта має котушку 4 електромагніту, до якої подається постійний електричний струм через контактні щітки, притискається щіткотримачами до струмопровідних кільцям 2, розташованим у втулці 3. Якщо кільце одне, то один висновок котушки припаюють до нього, а другий-до корпусу 1 муфти; тоді струм замикається через деталі муфти і механізми верстата. При наявності 2х кілець обидва виведення котушки припаюють до кілець. Коли в котушку 4 подається електричний струм, якір 5 переміщається вліво, притягається до корпусу 1 і за допомогою тяг, що проходять через зовнішні пази втулки 13, переміщує вліво нажимной диск 9. Диск 9 стискає пакет фрикційних дисків 8 і 7 і притискає їх до регулювальної гайки 6, яка застопорена гвинтом 14.
Завдання № 4. Описати призначення та принцип роботи універсальної ділильної головки. Вибрати метод і провести поділ на на Z 1 = 14 і Z 2 = 85.
Універсальні ділильні головки ділять на лімбовие і безлімбовие. Найбільш поширені лімбовие ділильні головки. Універсальні ділильні головки можуть бути використані для простого і диференціального поділу.
Шпиндель 5 лімбовой універсальної ділильної головки періодично повертають обертанням рукоятки 1 через черв'ячну передачу, розташовану в корпусі 4. Рукоятку 1поворачівают на потрібний кут, який встановлюють за допомогою лімба 3, що має кілька рядів отворів, рівномірно розташованих на концентричних колах. Фіксатор 2 можна вставляти в будь-яке з цих отворів. Задню бабцю 6 застосовують для роботи в центрах. Деталь можна закріпити також у патроні, який навертають на резьбовой кінець шпинделя.
Метод простого розподілу: Z 1 = 14.
Визначаємо число оборотів рукоятки:
np = обороту +24 кроку по колу 28.
Для фрезерування 14 зубів на заготівлі потрібно взяти диск, на якому є ділильний коло з 28 отворами. Рукоятку встановлюють навпроти ряду в 28 отворів і після фрезерування кожної западини повертають на 2 повних обороту і 24 отвори.
Метод диференційного (складного) розподілу: Z 2 = 85.
Для поділу на це число немає можливості підібрати ділильний диск. Для розподілу приймається фіктивне число, на яке можна розділити простим методом Z ф = 86.
Визначаємо число оборотів рукоятки:
np = N / Z = = 20 кроків по колу 43.
Для компенсації помилки необхідно встановити шестерні гітари з метою довороту ділильного диска:
Завдання № 5. Розрахувати настройку зубодовбальний напівавтомата 5140 для чистового нарізування долбяком циліндричного колеса з прямим зубом зовнішнього зачеплення і виконати ескіз обробки.
Кількість зубів колеса Z до = 45
Модуль колеса m = 1,5
Довжина зуба нарізається колеса L = 65
Кількість зубів долбяка Z д = 20
Діаметр долбяка Дд = 70 мм
Швидкість різання V рез = 60 м / хв
Кругова подача S коло = 0,32 мм / дв.хід
Радіальна подача S радий = 0,08 мм / дв.хід
Число робочих ходів-1
Кінематична ланцюг головного руху:
Визначаємо довжину ходу долбяка:
L = 65 +3 = 68 мм;
Визначаємо число подвійних ходів долбяка в хвилину:
n 441.2 дв.хід / хв;
за таблицею приймаємо 450 дв. хід / хв.
Дійсна швидкість різання складе:
V д 61.2 м / с.
Згідно з отриманими даними на верстаті встановлюється 1420 хв-1 і рукоятка ставиться в положення, при якому долбяка отримає 450 дв.хід / хв.
Кінематична ланцюг руху поділу й обкатування.
Підбір чисел зубів гітари змінних коліс:
Кінематична ланцюг кругової подачі:
Необхідна передавальне відношення коробки подач:
i кп 1.362
по верстату приймається i = 1,1.
Дійсна величина кругової подачі:
S мм / дв.хід.
Кінематична ланцюг радіальної подачі:
Величина радіальної подачі:
S хв = S радий * n = 0,08 * 1 = 0,08.
Для роботи при багатопрохідних циклах потрібно встановити необхідну кількість упорів глибини врізання на барабані управління; циклів буде стільки, скільки встановлено упорів на цьому барабані. Після закріплення заготовки і пуску верстата робота буде відбуватися також, як і при однопрохідному циклі. Після одного обороту столу переключиться подача. Чергове врізання буде відбуватися до натиску наступного упору, закріпленого на барабані, на відповідний шляхової перемикач-він дасть команду на включення лічильника і відключення радіальної подачі. Лічильник відраховує ще один оборот столу, відбудеться врізання знову і т.д. Отже, при однопрохідному циклі стіл зробить один повний оборот (і ще частину обороту на врізання); при двухпрохідному циклі-два повних оберти, при трехпроходном-три повних оберти.
Завдання № 6. Розрахувати настройку зубофрезерного напівавтомата 5М32 і виконати схему установки фрези для нарізування циліндричного колеса з гвинтовим зубом.
Кількість зубів колеса Z до = 45
Модуль колеса m = 1,5 мм
Кут нахилу зубів колеса φ = 6 ˚
Напрямок зубів колеса-праве
Діаметр черв'ячної фрези D фр = 65 мм
Кут підйому гвинтової лінії фрези-3 ˚
Напрямок гвинтової лінії фрези-ліве
Число заходів фрези K = 3
Швидкість різання V рез = 1,3 м / с
Вертикальна подача S верт = 0,6 мм / об
Кінематична ланцюг головного руху:
Частота обертання фрези:
n об / хв
за паспортними даними верстата приймаємо 310 об / хв.
Визначаємо змінні колеса:
1,7
1.12
Умова міжосьової відстані виконується: А + В = 46 +41 = 87.
Кінематична ланцюг розподілу й обкатування.
Підбираємо змінні колеса гітари:
Так як число зубів Z, то ставляться колеса l = 54, f = 54.
Умова сцепляемости коліс гітари:
g + h ≥ i +15, 24 +30 = 54 ≥ 10 +15 = 25
i + j ≥ h +15, 10 +50 = 60 ≥ 30 +15 = 45
Кінематична схема диференціала.
Підбираємо шестерні гітари диференціала:
k + l ≥ m +15, 20 +50 = 70 ≥ 40 +15 = 55
m + n ≥ l +15, 40 +90 = 130 ≥ 50 +15 = 65
Умова сцепляемости виконується.
Кінематична ланцюг подач.
S верт = 0,6 мм / об.
Установка фрези:
φ = β ± α = 6 ˚ +3 ˚ = 9 ˚, тому що гвинтові лінії зуба нарізається колеса і фрези різноспрямовані, то ставимо знак «+».
Завдання № 7. Зубозакругленія, зняття фасок і задирок на зубчастих колесах.
У тих випадках, коли зубчасті колеса використовують у механізмах як перемикаються коліс, необхідно, щоб торці зубів цих коліс були закруглені. Заокруглення, зняття фасок і задирок можна виконувати пальцьовий (кінцевої) фрезою з віссю обертання в площині, паралельної або перпендикулярної до площини торця зубчастого колеса; охоплює фасонної (трубчастої) фрезою; різцевої голівкою; фасонної черв'ячної фрезою; фасонної дискової фрезою; абразивним інструментом.
Для отримання тієї чи іншої форми використовують відповідні верстати. Широке поширення отримали верстати, що працюють з безперервним розподілом і синхронним зворотно-поступальним рухом кінцевої фрези вздовж осі заготовки, здійснюваним від копіра. У деяких верстатах зворотно-поступальний рух повідомляється не фрезі, а оброблюваному колесу вздовж його осі. Є верстати, що працюють з періодичним розподілом на кожен зуб оброблюваного колеса при обертанні і зворотно-коливальному русі кінцевої фрези по радіусу навколо зуба.
При заокругленні торців зубів дискової фасонної фрезою торці зубів отримують бочкоподібну форму. При роботі вісь дискової фрези розташована в площині, паралельної торця зубчастого колеса, і перпендикулярна радіальній площині.
Обробка торців зубів коліс дискової фасонної фрезою у кілька разів продуктивніше обробки кінцевий фрезою і забезпечує гарну якість поверхні.
Список використаної літератури
Локтєва С.Є. Верстати з програмним управлінням і промислові роботи: Підручник для машинобудівних технікумов.-2-е вид., Перераб. і доп .- М.: Машинобудування, 1986, 320 с., іл.
Чернов М.М. Металорізальні верстати: Підручник для технікумів за фахом «Обробка металів різанням». -4-е вид., Перераб. і доп.-М.: Машинобудування, 1988,-416с., іл.