Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62

При анализе кинематических схем металлорежущих станков различают главное рабочее движение и движение подачи.

Главное рабочее движение. Привод главного движения – коробка скоростей имеет 6 валов. Вал I (рисунок 21) приводится в движение электродвигателем

(N = 10 кВт, n = 1450 об/мин) через клиноремённую передачу со шкивами диаметром 142 и 254 мм. На этом валу размещается пластинчатая фрикционная муфта М₁, переключение которой реверсирует вращение шпинделя. При включении муфты влево вращение с вала I на вал II передаётся через шестерни 56 – 34 или 51 – 39, а при включении муфты вправо – через шестерни 50 – 24 и 36 – 38. В последнем случае передача движения осуществляется через блок промежуточных (паразитных) шестерён 24 – 36, которые изменяют направление движения вала II, и, следовательно, направление вращения шпинделя.

При включении муфты влево обеспечивается прямое вращение шпинделя – по часовой стрелке при взгляде с его нерабочей стороны, при включении вправо – обратное вращение. Реверсирование движения шпинделя необходимо для проведения тяжёлых отрезных работ (большие диаметры, твёрдые материалы) при обратном вращении шпинделя, а также для извлечения инструмента, закреплённого в задней бабке, при обработке отверстий. В дальнейшем будет рассматриваться только прямой рабочий ход.

С вала II на вал III вращение передаётся через шестерни 29 – 47; 21 – 55; 38 – 38. С вала III движение может непосредственно передаваться через шестерни 65 – 43 на вал VI – шпиндель, обеспечивая таким образом, 6 самых высоких частот его вращения. С другой стороны, движение с вала III может передаваться на вал IV через шестерни 22 – 88 или 45 – 45, а с вала IV на вал V через шестерни 22 – 88 или 45 – 45 и далее 27 – 54 на шпиндель. Валы IV и V являются системой перебора. Благодаря этой системе шпиндель получает ещё 24 частоты вращения, итого – 30. Фактически станок имеет 23 частоты вращения, так как при некоторых передачах скорости дублируются.

Уравнение кинематической цепи главного движения в общем виде выглядит так:

- при работе без перебора n_шп = n_эд(d_эд/d) ×(1 - e)i_{I – II} i_{II – III} i_{III – VI};

- при работе с перебором n_шп = n_эд (d_эд/d) (1 - e) i_{I – II} i_{II – III} i_{III – IV} i_{IV – V} i_{V – VI},

где n_шп – частота вращения шпинделя, об/мин; n_эд – частота вращения электродвигателя, об/мин; d_эд – диаметр шкива на валу I, мм; e - коэффициент проскальзывания клиноремённой передачи (e » 0,01 ¸ 0,015); i – передаточное отношение передачи с одного вала на другой.

Движение подачи содержит:

- звено увеличения шага;

- двухскоростной механизм реверса;

- гитару сменных колёс;

- коробку подач с ходовым валом и ходовым винтом;

- фартук суппорта.

Звено увеличения шага. Вращение на вал VII может передаваться через шестерни 60 – 60 с вала VI (шпиндель) или через шестерни 45 – 45 с вала III. Переключение блока Б6 вправо и включением передачи с вала III на вал VII достигается увеличение подачи в 2 – 8 – 32 раза[1]. Блок Б6 называется звеном увеличения шага.

С вала VII на вал VIII движение передаётся через шестерни 42 – 42; 28 – 56; 35 – 28 – 35. При последнем включении движение вала VIII изменяется на противоположное. Блок Б7 играет роль реверса подачи и используется в основном для реверсирования ходового винта.

С вала VIII вращение передаётся на вал IX через гитару сменных шестерён – блок шестерён Б8 и Б9. Движение может передаваться через шестерни 42 – 95 – 50 при нарезании метрических и дюймовых резьб, а также при обычном точении. При нарезании модульных, торцевых и питчевых резьб блоки Б8 и Б9 переустанавливаются, а движение в этом случае осуществляется через шестерни 64 – 95 – 97.

Вал IX является входным валом в коробку подач. В коробке подач размещаются зубчатые колёса и муфты, переключение которых позволяет осуществлять обычное точение и нарезание различных типов резьб: метрических, дюймовых, торцевых, питчевых и модульных. Для получения большего количества возможных скоростей подач, там же расположен механизм Нортона (вал XI). Из коробки подач выходит ходовой валик и ходовой винт, последний используется при нарезании особо точных резьб.

На ходовом валике расположена обгонная муфта М_о, которая позволяет осуществлять быстрое холостое перемещение суппорта (v = 3 ¸ 4 м/мин) без выключения коробки подач (более медленное вращение). Приводпри этом осуществляется от отдельного электродвигателя W = 1 кВт через ремённую передачу.

Вращение ходового валика, входящего в фартук через предохранительную муфту М_п, преобразуется червячной передачей

(k = 4, z = 20) и системой зубчатых колёс и муфт в поступательное движение суппортов – в автоматические продольную и поперечную подачи. Продольная подача осуществляется с помощью реечной шестерни (z = 10, m = 3) и рейки, которая закреплена на станине станка. Поперечная подача осуществляется с помощью винта (k = 2, t = 5). Реверс направления подач осуществляется паразитным колесом (z = 45) при переключении муфт М6, М7 (продольный суппорт) и М8, М9 – поперечный суппорт.