Режущий инструмент
Начало
ГЛАВНОЕ МЕНЮ
   МЕТЧИКИ
      1.ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
      2.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.
      3.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2-№3
      4.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
      5.ПРИЛОЖЕНИЕ 1-2
   СНЯТИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТАНКОВ СВЕРЛИЛЬНОЙ И ШЛИФОВАЛЬНОЙ ГРУПП
      1.ЦЕЛЬ ЦИКЛА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
      2.УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНО-СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК 2Н135 С РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
      3.ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК 3Г71
      4.РАДИАЛЬНО-СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК 2Л53У
      5.УНИВЕРСАЛЬНО-ЗАТОЧНОЙ СТАНОК ЗД642Е
   СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СТАНКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
      1. Изготовите и ремонт колесных пар
      2. Станки для обработки осей колесных пар
      3. Колесотокарные станки
      4. Режущий инструмент и режимы обработки
   ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ
      1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ УСАДКИ СТРУЖКИ ВЕСОВЫМ МЕТОДОМ
      2.ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ НА ОСЕВЫЕ СИЛЫ ПРИ СВЕРЛЕНИИ
      3.ТЕМПЕРАТУРА ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ
      4.ИЗНОС И СТОЙКОСТЬ ЛЕЗВИЯ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ТОЧЕНИИ
      5.ПРИМЕНЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПЛАНИРОВАНИЯ
Методичка ИНСТР.
оценка геометрической точности
Проектирование специального спирального сверла
Проектирование участка инструментального цеха
Расчет и проектирование червячной шлицевой фрезы
РЕЗЦЫ ТОКАРНЫЕ ПРИЗМАТИЧЕСКИЕ. ТЕРМИНЫ И ПРЕДЕЛЕНИЯ
Теория резания металлов
ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ СТАНОК МОДЕЛИ 1К62

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА

ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЙ СТАНОК МОДЕЛИ 1К62

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: 1. закрепление катков, по анализу кинематической схемы станка; 2. изучение конструктивных особенностей станка.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:
  • Ознакомиться с технической характеристикой, назначением, ком­поновкой узлов станка.
  • Изучить кинематическую цепь главного привода станка.
  • Изучить кинематическую цепь подач станка.
  • Изучить конструктивные особенности узлов станка.
  • Составить отчет.
  • Ответить на контрольные вопросы.

ОПИСАНИЕ  УНИВЕРСАЛЬНОГО  ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНОГО  СТАНКА  МОД.  1К62

Техническая характеристика
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм
                             над станиной                                                                                   400
                             над низшей частью суппорта                                                                 200
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм                                                          45
Расстояние между центрами, мм                                                                      710, 1000
Число частот вращения шпинделя,  шт                                                                              23                             
Пределы частот вращения шпинделя, об/мин                                                        12,5-2000
Число подач суппорта                                                                                                          56
Пределы величин подач суппорта, мм/об
                            продольных                                                                           0,070-4,16
                            поперечных                                                                           0,035-2,08
Шаги нарезаемых  резьб:        
                метрической, мм                                                                                     1...192
                дюймовой (число ниток на 1'')                                                                       24…2
                модульной, модуль 6 мм                                                                      0,5…48
    питчевой в питчах                                                                                            96…1
Скорость быстрого продольного перемещения
суппорта, м/мин                                                                                                            3,4  
Мощность главного электродвигателя, кВт                                                          7,5 или 10
Габариты
Масса.                           
                                     Станок 1К62 предназначен для выполнения разнообразных то­карнях работ: для нарезания метрической, дюймовой, модульной, питчевой, правой и левой, с нормальным и увеличенным шагом, одно-  и многозаходной резьб, для  нарезания торцовой резьбы; для точения торцевых, цилиндрических, конических  фасонных поверхностей, растачивания внутренних цилиндрических и конических поверхнос­тей, сверления, развертывания, а также для копировальных работ (с помощью прилагаемого к станку гидрокопировального суппорта). 
При обработке отверстий задняя бабка при помощи специаль­ного замка может соединяться с суппортом и получать механическую подачу. Имеется отдельный привод для механизированного быстрого перемещения суппорта. Предусмотрена возможность оснащения станка гидрофицированными узлами: гидрокопировальным суппортом, гидравлическим зажимным патроном и гидрофицированной задней бабкой.

Основные узлы станка и орган управления (рис. 1):
А - гитара сменных колес;
Б -  передняя бабка с коробкой скоростей;
В - суппорт;
Г - задняя бабка;
Д - шкаф с электрооборудованием;
Ё - привод быстрых перемещений суппорта;
Ж        - фартук;
З - станина;
И - коробка подач.
1, 4 - рукоятки управления коробкой скоростей;
2 - рукоятка переключения звена увеличения шага;
3 - грибок управления реверсом для нарезания правых и левых резьб;
5 - маховичок ручного продольного перемещения суппорта;
6 - ползунок с пуговкой для включения и выключения реечной шестерни фартука;
7 - рукоятка ручного перемещения суппорта;
8 - кнопочная станция;
9 - рукоятка ручного перемещения верхней части суппорта;
10 - кнопка включения быстрых перемещений суппорта;
11 - рукоятка включения, выключения и реверсирования продольной подачи;
12, 14 - рукоятка включения, выключения и реверсирования вращения шпинделя;
13 - рукоятка включения маточной гайки фартука;
15, 16 - рукоятки управления короткой подач.
При обработке деталей осуществляется 2 движения формообразования:
- главное движение резания (вращение заготовки вместе со шпинделем);
- движение подачи (продольное движение каретки или поперечное движение салазок суппорта).


Рисунок 1.

Кинематическая цепь главного движения станка (рис. 2)
Кинематическая цепь главного движения связывает конеч­ные звенья электродвигатель и шпиндель.
Расчётные перемещения конечных звеньев:
.
Уравнение кинематического баланса в общем виде:
где - передаточное отношение цепи главного движения (вклю­чая ременную передачу и коробку скоростей).
Структурная формула кинематической схемы главного движе­ния приведена на рис. 4.
Коробка скоростей имеет сложную структуру:
.
Теоретически число ступеней частот вращения шпинделя может быть равно 30, но практически, из-за совпадения ряда передаточных отношений, имеется 23 расточных ступени частот вращения.
От электродвигателя мощностью N = 10 кВт с частотой вращения n = 1450 об/мин через клиноременную передачу Ж 143/ Ж 264 передается вращение на вал 1 коробки скоростей. На валу I свободно сидят двойной блок зубчатых колес 56-61 и зубчатое колесо 50, которые могут поочередно соединяться с валом I при помощи пластинчатой фрикционной муфты М1. При пря­мом ходе вал II получает две различные скорости вращения через двойной подвижный блок Б1. При обратном, ходе валу II сообщается вращение с одной скоростью колесами 50-24 и 36-38. Наличие тройного блока шестерен Б2 позволяем получить при пря­мом ходе на валу Ш шесть различных частот вращения. Последние могут быть переданы шпинделю, либо непосредственно через шес­терни 65-43, когда двойной блок шестерен Б5 включен влево, ли­бо через перебор, когда блок Б5 включен вправо. В этом случае вращение шпинделю VI от вала III передается двумя двойными блоками Б3 и Б4, позволяющими получить три различных передаточных отношения: 1; 1/4; 1/16 (четвертое передаточное отношение совпадает со вторым), и зубчатой передачей 26-52. Через перебор шпиндель получает 18 различных частот вращения, а всего он име­ет 23 различные частоты вращения от 12,5 до 2000 об/мин.
Для передачи шпинделю обратного (левого) вращения с валом I при помощи муфты  М1 соединяется зубчатое колесо 50 и движение на вал II передается через зубчатые колеса 50-24, 36-38. При этом вал II получает одну частоту вращения. С вала II движение к шпинделю передается по тем же передачам, что и при прямом вращении, в этом случае шпиндель получает 12 различных частот вращения.

Кинематическая цепь подач.

Структурная формула цепи подач приведена на рис. 4.
При нарезании резьб уравнение кинематического баланса в общем виде представлено (рис. З):
,
где - передаточное отношение механизма увеличения ша­га (перебора скоростей);
- передаточное отношение реверсирующего механизма;
- передаточное отношение гитары;
- передаточное отношение основного механизма (конус Нортона);
- передаточное отношение механизма обратимости;
передаточное отношение умножающего механизма;
- шаг ходового винта;
шаг нарезаемой резьбы.


Рисунок 2.


Рисунок 3.


Рисунок 4.


Для продольной подачи уравнение кинематического баланса в общем виде:
,

где - передаточное отношение механизма фартука при включении продольной подачи;
- модуль реечной шестерни;
- число зубьев реечной шестерни;
- величина требуемой продольной подачи.
Для поперечной подачи уравнение кинематического баланса в общем виде:

,
где - передаточное отношение механизма фартука при включении поперечной подачи;
- шаг ходового винта поперечной подачи.
Любое частное значение величины подачи или шага резьбы найдем путем подстановки в общее уравнение численных значе­ний передаточных отношений кинематических звеньев, величины модуля реечной шестерни или шага ходового винта. Движения подач заимствуются либо от шпинделя через шестерни 60-60, когда блок Б6 звена увеличений шага находится в крайнем левом положении от вала III через шестерни 45-45, когда блок Б6 находится в крайнем правом положении. В последнем случае в зави­симости от передаточного отношения перебора подачи и шаг ре­зьбы увеличивается в 2, в 8 и в 32 раза.
Реверс, используемый в основном для изменения направления вращения ходового винта, имеет две скорости правого и одну скорость левого вращения.
Существует 3 варианта настройки механизма подач.
Первый вариант:
Для нарезания особо точных и нестандартных резьб (напрямую). На одной оси с валом IX расположены валы ХI, ХIV и ходовой винт станка. Для настройки «напрямую» муфту М2 смещают влево и она зацепляется с колесом 35 вала IХ соединяя последний о валом ХI. 3убчатый венец муфты М3 на валу ХIV сдвигают тоже влево, и он входит а зубчатое колесо 35 на валу XI,соединяя вал XI с  валом ХIV. Передаточные отношения гитары для нарезания метрических и дюймовых резьб:
;

для нарезания модульных и питчевых резьб (червяков):
;

Передаточное отношение гитары приблизительно (с ошибкой 0,009%) равно отношению , т.е. , т.е. в кинематическую цепь для нарезания модульных резьб вводиться число р, так как шаг модульной резьбы выражается через модуль и имеет вид: .

Второй вариант:
При настройке станка на нарезание метричес­кой резьбы (и модульных червяков): муфта М2 включается влево, т.е. соединяется  с колесом 35; валы IX и XI соединяются между собой. Одновременно зубчатое колесо 35 вала X отсоединяется от промежуточного колеса 37. Движение от вала IX передается на конус зубчатых колес и оттуда через накидное зубчатое колесо 36 и колеса 25 и 28 на вал X. Муфта М4  включается и передает движение валу ХII. Эта кинематическая цепь передает на вал ХП семь различных частот вращения. При этом конус зубчатых колес на валу XI будет ведущим.
Третий вариант:
При настройке станка на нарезание дюймовой резьбы (и питчевых червяков): муфта М2 сдви­гается вправо, т.е. выключается и валы IX и XI разъединяются. От зубчатого колеса 35 через промежуточное зубчатое колесо 37  вращение передается на вал X и далее через передачу 28-25 и накидное зубчатое колесо 36, которое может соединяться с одним из семи зубчатых колес конуса, сидящего на валу XI. Конус зубчатых колес в этом случае будет ведомым. Далее через сво­бодно сидящий на валу ХШ блок 28-28 вращение передается на колесо-муфту М4 и далее на множительный механизм. Эта кинема­тическая цепь дает валу ХП также семь различных частот вращения.
Множительный механизм состоит из двух двойных зубчатых блоков 18-28 и 28-48. Эти блоки обеспечивают четыре различных комбинации  переключений с передаточными отношенном.
При настройке станка на подачу по ходовому валу муфта М5  вы­ключается, блок 28-28 передает вращение блоку 56-56, а от него через обгонную муфту Мо и вал XV ходовому валу ХVII и далее механизму фартука для осуществления механических подач суппорта. При смещении блока Б10 влево, ее левый зубчатый венец входит в зацепление с шестерней 56, жестко закрепленной на валу ХV, и вращение последнему передается помимо обгонной муфты, что необходимо для нарезания торцовых резьб. От ходового валика ХIII вращение через шестерни 27-20-28, предохранительную муфту Мн и червячную передачу 4-20 сообщается валу ХIII. Последний связан передней шестерней 40 непосредственно c зубчатыми венцами кулачковых муфт М7 и М9, а задней шестерней 40 через паразитное колесо 45 - с зубчатыми венцами кулачковых муфт М6 и М8. При сцеплении кулачковых муфт М6 и М7, включается продоль­ная подача суппорта в том или ином направлении, при этом вра­щение от вала XX через шестерни 14-66 передается валу XXI с закрепленной на нем реечной шестерней 10. Поперечная подача суппорта в ту или иную сторону включается муфтами М8 и М9 после чего вращение от вала ХХII передается поперечному ходовому винту XXI шестернями 40-61-20. При одинаковой настройке коробки подач поперечные подачи имеют вдвое меньшую величину, чем, продольные. Быстрые перемещения суппорта в продольном и попе­речном направлениях осуществляются от отдельного электродвигателя через клиноременную передачу 85-147, ходовой валик ХVII и далее по тем же кинематическим цепям фартука, по которым суппорту сообщаются движения рабочих подач. Скорость быстрых про­дольных перемещений суппорта равна 3,4 м/мин, а поперечных - 1,7 м/мин.


ОСНОВНЫЕ У3ЛЫ

Станина   является основанием станка, на котором монти­руют его основные узлы, Передняя направляющая станины призматическая, задняя - плоская. По направляющим перемещается каретка суппорта и задняя бабка. Станина устанавливается на две пусто­телые тумбы, к которым прикреплено корыто для сбора стружки и охлаждающей жидкости. Левой тумбе расположен главный электродвигатель,  правой - резервуар и  насос для подачи СОЖ.
Передняя  бабка представляет собой литой чу­гунный корпус, внутри которого размещается коробка скоростей шпинделя. Передний конец шпинделя имеет внутреннюю расточку с конусом Морзе № 6, в которую вставляются передний центр и различные приспособления для закрепления заготовок. На переднем конце шпинделя имеется посадочный конус, по которому базируют­ся патроны для закрепления заготовок.
Коробка подач закреплена на станине ниже передней бабки. Внутри  коробки находится механизм передачи вращения от шпинделя к ходовому валу и ходовому винту, а также механизм для регулирования частот вращения ходового вин­та и ходового вала.
В коробке подач находится обгонная муфта, позволяющая включать ускоренный ход суппорта от отдельного электродвига­теля без выключения цепи нормальных подач.
Фартук. Впереди каретки к суппорту прикреплен фар­тук - коробка, внутри которой находится механизм для преобра­зования вращательного движения ходового валика и ходового винта в поступательное движение суппорта.
Ходовой винт станка имеет трапецеидальную резьбу с шагом 12 мм. Винт сопрягается с разъемной гайкой, ко­торая состоит из двух половин, расположенных в фартуке станка.
Задняя бабка  расположена на правой части станины и может перемещаться по направляющим. Корпус бабки имеет возможность поперечного смещения винтом относительно опорной плиты, что необходимо для обработки длинных конусов. Задняя бабка токарно-винторезного станка предназначена главным образом для поддержания длинных заготовок во время обра­ботки; она используется также для закрепления инструментов, предназначенных для обработки отверстий и для нарезания резьб. Главными частями задней бабки (рис. 5) являются: пиноль 2, корпус 1, основная плита 5, и прихват 9. Пиноль 2 с помощью винта 18, гайки 19 и маховичка 20 можно перемещать в корпусе и фиксировать сухарем, затягивая рукоятку 3. Корпус 1 установочным винтом 16 можно смещать относительно плиты 5 вдоль ее направляющего выступа. На станине задняя бабка закрепляется прихватом 9, на который нажимает планка 8, перемещаемая рукояткой 4 эксцентриком 17, и тягой 7.

Рисунок 5.
Рисунок 6.
Рисунок 7.

Суппорт является конечным звеном цепи подач станка. Он служит для закрепления резца и сообщения ему движения подачи относительно вращающейся заготовки.
Суппорт состоит из четырех основных частей (рис. 6): каретки 1, которая перемещается по направляющим станины вдоль оси заготовки; поперечных салазок 2, скользящих по направляющим каретки 1 в поперечном к оси заготовки направлении; поворотной части 4 с направляющими, по которым перемещается резцовая ка­ретка 3. Каретку и поперечные салазки можно перемещать как механически, так и вручную. Поворотную часть суппорта 4 можно устанавливать под углом к линии центров, закреплять с помощью болтов 5, головки которых входят в круговые пазы; эта возможность используется главным образом при обтачивании конусов. Резцовая каретка 3 перемещается по направляющим поворотной части только вручную. По лимбам, установленным на ходовых винтах, можно производить отсчет перемещений резца. Поперечные салазки 2 и резцовая каретка 3 перемещается по направляющим ти­па «ласточкин хвост». Зазор в таких направляющих регулируется специальный клином. Гайка 6 ходового винта поперечных салазок состоит из трех частей, две из, которых имеют скосы с целью устранения зазора в винтовой паре путем подтягивания средней части гайки винтом 7.
Шпиндель (рис. 7) станка размещается в передней бабке стайка на двух опорах. Передняя конусная шейка шпинделя вращается в специальном регулируемом, двухрядном, рожковом подшипнике 2, а задняя шейка в двух радиально упорных шариковых подшипниках 3. 0севая нагрузка на шпиндель воспринимается радиальноупорными подшипниками задней опоры. Регулировка ­радиального зазора в передней опоре производится с помощью гайки 4, которая через втулку 6 сдвигает внутреннее кольцо радиального подшипника 2 на конусную шейку шпинделя, что приводит и увеличению диаметра внутреннего кольца за счет упругой деформации и ликвидация радиального зазора между внутренним кольцом, роликами и наружным  кольцом подшипника 2. После регулировки гайка 4 стопориться винтов 6 и медной прокладкой 7.
Регулировка осевого зазора в задней опоре шпинделя производится гайкой 8, которая сжимает внутренние кольца обоих радиаальноупорных подшипников и тем самым уменьшает возможность осевого биения шпинделя.









Ф о р м а   о т ч е т а

1. Составить уравнение кинематической цепи главного движения для
РП:
УКБ:        
2. Составить уравнение подачи для
РП:
УКБ:
3. Составить уравнение поперечной подачи для
РП:
УКБ:
4. Составить уравнение для нарезания резьбы
РП:
УКВ:










ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Испытание  ГЛАВНОГО ПРИВОДА ТОКАРНО-ВИНТОРезнОГО СТАнКА МОД. 1К62 НА МОЩНОСТЬ (определение КПД)

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Ознакомиться с причинами потерь мощности цепи главного привода токарного станка; аналитически и экспериментально определить мощность холостого хода и коэффициент полезного действия привода под нагрузкой.

ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ:
  1. Токарно-винторезный станок модели 1К62.
  2. Тахометр
  3. Динамометр
  4. Ваттметр

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ:
  1. Ознакомиться с причинами потерь мощности привода станка, с кинематической схемой станка.
  2. Определить по формулам (5) и (7) теоретическую величину потерь мощности холостого хода и построить график .
  3. Определить по формуле (12) теоретическую величину КПД привода и построить график . при различных частотах вращения шпинделя
  4. Ознакомиться с тормозной установкой и органами управ­ления станка.
  5. Экспериментально определить при заданных частотах вращения шпинделя и результата нанести в виде точек на график
  6. Экспериментально определить зависимости от величины  нагрузки при заданных частотах вращения шпинделя и результаты нанести в виде точек на график .
  7. Определить величину по формуле (1) и сравнить со средним значением, получением экспериментально.
КОЭФФИЦИЕНТ  ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ  ГЛАВНОГО ПРИВОДА ТОКАРНОГО СТАНКА

Величина коэффициента полезного действия определяем степень совершенства конструкции и качество изготовления станка. КПД главного привода станка необходим для определе­ния мощности на валу двигателя и количества потребляемой электроэнергии. В промышленности СССР эксплуатируется свыше 3 млн. станков, поэтому даже незначительное повешение КПД приводит к большой экономии электроэнергии.
КПД привода является величиной переменной и зависит от количества кинематических пар в приводе, от частоты их враще­ния и от передаваемых ими усилий. Ориентировочно КПД привода можно определить как произведение величин КПД кинемати­ческих пар ,      (1)
Величины могут быть приняты по данным курса «Детали машин» (табл. 1), в котором они приводятся для полной  расчетной нагрузки передач. При работе с недогрузкой расчет КПД по данным табл. 1 приведен к заниженному значению. Кроме того, выра­жение (1)  не отражает влияния на КПД скорости вращения кинематических пар и передаваемых усилий.
Подводимая к электродвигателю мощность расходуется на полезную работу (процесс резания), а также на преодоление раз­личного рода сопротивлений. Потери мощности в приводе затра­чиваются:
1. На работу сил  трения в опорах, возникающих под действием:
- веса движущихся частей;
  • предварительного натяжения ременных передач и подшипников;
  • центробежных сил, появляющихся вследствие дисбаланса быстровращающихся деталей;
  • динамических нагрузок, возникающих из-за ошибок изготовления зубчатых колес и других элементов;
  • различного рода перекосов валов в подшипниках, являющихся результатом неизбежных отклонений при обработке и сборке привода.
2. На работу сил трения в зубчатых колесах, возникающих вследствие  ошибок изготовления и других причин.
3. На работу сил трения, возникающих при проскальзывании меж­ду дисками фрикционных муфт, в уплотнениях подшипников и др.
4. На аэрогидродинамические потери в подшипниках и быстро вращающихся деталях.
5. На перемещение масла при смазке окунанием.
Уравнение баланса мощности привода станка имеет вид:
,                    (2)
где - эффективная (полезная) мощность, необходимая для  выполнения процесса резания;
- мощность холостого хода привода, затрачиваемая двигателем на вращение привода при отсуттсвии полезной нагрузки;
- мощность, затрачиваемая на дополнительную работу сил трения и др. сил, зависящих от внешней нагрузки;
- потери мощности, определяемые КПД самого электродвигателя.
Мощность на валу двигателя определяется выражением:
,                             (3)
когда                                                                                        (4)
Мощность холостого хода привода станка складывается из мощности холостого хода коробки скоростей и мощности холостого хода в ременной передаче
                                    (5)
Мощность холостого хода шестеренчатой коробки скоростей можно определять ориентировочно по полуэмпирической формуле предложенной в ЭНИМСе [3].
, (кВт), (6)
где - коэффициент, характеризующий конструкцию элементов привода и качество изготовления, принимаемый рав­ным 3-6; меньшее значение соответствует более простым, а большее - более сложным кинематическим схемам;
- средний диаметр всех промежуточных валов коробки скоростей, в см;
- диаметр шпинделя в передней опоре, в см;
- частота вращения промежуточных валов коробки скоростей, соответствующая   настроенной частоте враще­ния шпинделя, в мин-1;
- частота вращения шпинделя, в мин-1;
- коэффициент, учитывающий дополнительные потери в шпиндельном узле: при подшипниках скольжения принимается равным 2, при подшипниках качения - 1,5.
Для коробки скоростей станка мод. 1К62 при = 6; = 40мм; = 100 мм; = 1,5 расчетная формула (6) имеет вид:

, (кВт),    (7)
В приводе станка мод. 1К62 применена клиноременная  передача с профилем «Б», для которой [2]
, (кВт),                    (8)

где - скорость ремня в  м/сек;
- число ремней;
- диаметр шкивов, в см.

Для привода станка мод.1К62 =1450 мин-1; = 142 мм;
= 256 мм; Z  = 5.
Следовательно, = 0,26 кВт.
Коэффициент полезного действия привода станка при конкретной частоте вращения шпинделя определяется отношением полезной, эффективной мощности к мощности на валу двигателя:
,                                                     (9)
С  учетом выражений (3) и  (4)
,                                     (10)
,                                          (11)

Дополнительные потери мощности под нагрузкой в на­стоящее время аналитически невозможно учесть. Вследствие не­достаточной изученности, поэтому их определяют опытным пу­тем или принимают по аналогии с существующими станками. Если при расчете КПД привода только учитывать потери холостого хода и не учитывать дополнительные потери под нагрузкой, то значение будет завышено. Однако это позволяет достаточно точно оценить степень совершенства конструкции привода с тан­ка. В этом случае КПД привода определяется из выражения:
,                                               (12)
Выражение (11) удобно для экспериментального определе­ния КПД натурного образца привода станка. Мощность , пот­ребляемую электродвигателем, определяют по ваттметру. Эффективную мощность можно определить двумя способами:
а)  по замеренному с (помощью динамометра) усилию резания при обработке на заданных режимах;
б) по крутящему моменту на тормозном устройстве, с помощью которого нагружается шпиндель.
В этом случае соответственно:
, (кВт)                                      (13)
, (кВт)                                  (14)
, (кгсЧм)
где - составляющая силы резания, в Н;
скорость резания, в м/мин;
- усиление, измеренное с помощью динамометра тормозно­го устройства, в Н;

- плечо приложения силы Р,  в м;
- фактическая частота вращения шпинделя, в мин-1.

РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ХОЛОСТОГО  ХОДА И КПД ГЛАВНОГО ПРИВОДА СТАНКА МОД. 1К62

  1. При расчете по формулам (5) и (7) необходимо вна­чале по графику частоты вращения шпинделя (рис. 2)  определить частота вращения промежуточных валов коробки скоростей, наст­роенной, на соответствующее значение . Частоту вращения шпинделя принять равной
: 50, 80, 125, 200, 315, 500, 800, 1250, 2000 мин-1.
Причем, при частоте вращения 50, 80, 125 мин -1 необходимо опре­делять по двум различным кинематическим цепям.
  1. КПД привода следует вычислять по формуле (12) при вы­ше указанных значениях , принимая соответствующее значение и эффективную мощность равную
: 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5 (кВт).
Результаты вычислений занести в таблицы 3 и 4.

Тормозная установка для нагружения привода станка.

В лабораторной работе эффективная мощность определяется по крутящему моменту на тормозном устройстве (рис. 3). Тормозной шкив 1, закрепленный на шпинделе станка, охватывается тормозной лентой 2, которую можно затягивать рукояткою 3. Усилие на рычаге 4 на расстоянии = 0,375 м. от центра тормозного шкива измеряется динамометром 5.
Частота вращения шпинделя определяется по тахогенератору, датчик которого закреплен на заднем конце шпинделя.
Подводимая к двигателю мощность измеряется по ваттмет­ру, включенного в силовую электроцепь главного двигателя.

Экспериментальное определение мощности холостого хода привода    (испытание без нагрузки).
  1. Для достижения установившейся рабочей температуры включить вращение шпинделя вхолостую на 15-20 мин.
  2. При снятий внешней нагрузки (тормоз полностью отпу­щен) поочередно включать вращение шпинделя при тех же значениях , при которых определялась .

Рисунок 1. Кинематическая схема станка 1К62
Рисунок 2. График частот вращения шпинделя станка 1К62
Рисунок 3. Схема тормозной установки
Таблица 1.
Наименование передач
К.П.Д.
Ременная передача:
без ременного ролика
с ременным роликом

0,98
0,97
Клиноременная передача
0,96
Передача зубчатым ремнем
0,97
Цилиндрическая зубчатая передача с жидкой смазкой:
со шлифованными зубьями 6 и 7 степени точности
8 степени точности

0,98
0,97
Коническая зубчатая передача с жидкой смазкой с нарезанными зубьями 7 степени точности
0,96
Червячная передача с опорами:
1 заходная
2 заходная
4 заходная

0,72
0,83
0,85
Цепная передача с хорошей смазкой
0,97
Подшипники скольжения при нормальной смазке
0,98
Подшипники качения (один вал)
0,995
3. Снять одновременно показания с тахометра () и с ваттметра ().  Результаты занести в протокол 1.

Экспериментальное определение КПД привода
(испытание под нагрузкой)
  1. При испытаниях под нагрузкой целесообразно устанавли­вать следующие частоты вращения шпинделя
: 50, 80, 125, 200, 315, 500 мин-1, и величину подводимой мощности принимать из  ряда 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6  (кВт).
  1. Нагрузку производить постепенно зажимом тормоза руко­яткой, степень зажима определять по показаниям ваттметр. Шка­ла индикатора динамометра в разгруженном положении тормоза должна быть установлена на ноль.
  2. Снять показания одновременно с тахометра (), с ваттметра () и с индикатора динамометра (А). По окончании замера быстро произвести разгрузку тормоза. Результаты занести в протокол 2.
  3. Заполнить расчетные графы протокола 2, пользуясь следующими данными:
а)        усилие на конце рычага тормоза равно Р = 30 А (Н), где А - показания индикатора динамометра, в мм;
б)        эффективная мощность , см. формулу (14), с учетом цепи де­ления индикатора динамометра и длины плеча рычага, опреде­ляется из выражения
= 0,012 А                                             (15)
в)        КПД привода определяется по формуле (10), где значения принимается из табл. 2.



Литература

  1. Ачеркан Н.С. и др, Металлорежущие станки. М.: Машиностроение,
1965, т. 2. с. 600.
  1. Кучер И.М. Металлорежущие станки, Л.: Машиностроение, 1970,
    с 135.
  2. Левит Г.А.  Коэффициент полезного действия быстроходных
    станков и способы его определения. М.: ЦБТИ, 1950, с.46.





Ф О Р М А   О Т Ч Е Т А
Наименование работы
Изучаемый станок
Техническая характеристика
Цель работы
Результаты расчета и испытания
                                        Таблица 3
мин-1
n1
n2
n3
n4
n5
еni
кВт
кВт









                                            Таблица 4
мин-1
кВт




                               Протокол 1
мин-1
кВт


                                  Протокол 2
мин-1
кВт
мм
кгс
кВт









Cy-Pr.cn - сервис проверки доменов Rambler's Top100

© 2009 "Режущий инструмент". При копировании ссылка обязательна !!!