Призначення верстата

Токарно-гвинторізні верстати мають практично однотипне компонування, прикладом якого може служити верстат моделі 16К20.

Верстат призначений для виконання різноманітних токарних робіт: нарізування правої та лівої метричної, дюймової, одно- та багатоходових різьб з нормальним та збільшеним кроком; нарізування торцевої різьби та інше.

Таблиця 1.1 – Основні дані токарно-гвинторізних верстатів

Модель верстата	Найбільший діаметр оброблюємої заготовки, мм	Відстань між центрами, мм	Частота обертання шпинделя, хв-1	Потужність електродвигуна головного руху, кВт
16ТО2П			400 – 4000	0,25
16УО4П			70 – 3500	0,75
16БО5П			30 – 3000	1,5
16МО5М			16 – 3200	2,35
16Б16А			20 – 2000	4,6
16К20		1000; 1400; 2000	12,5 – 1600
16К25		710; 1000; 1400; 2000	12,5 – 1600
1М65Б			10 – 1250
16К40		2000; 2800; 4000; 6000	6,3 – 1250	18,5
16К50		2800; 4000; 5000; 6000; 8000	2,5 – 500
			5 – 500
1А660			1,6 – 200

1.3.2.2 Основні частини та ограни керування верстата

Основними вузлами верстата (рисунок 1.1) є:

А – передня (шпиндельна) бабка;

Б – супорт;

В – задня бабка;

Г – фартух;

Д – станина;

Е – коробки подач.

Основні рукоятки керування:

1 – рукоятка керування фрикційною муфтою головного приводу;

2 – варіатор подачі, кроку різьби та відключення механізму подачі;

3 – варіатор подачі і типу нарізуємої різьби;

4 – варіатор подачі та кроку різьби;

5 – перемикач на ліву або праву різьбу;

6 – рукоятка встановлення нормального або збільшеного кроку різьби та положення при розподілі на заходи різьби (багатоходової);

7 та 8 – рукоятки встановлення частоти обертання шпинделя;

9 – вступний автоматичний вимикач;

10 – лампа сигнальна;

11 – включення насоса ЗОР;

12 – покажчик навантаження верстата;

13 – ручне переміщення поперечних полозків супорта;

14 – регульоване сопло ЗОР;

15 – місцеве освітлення;

16 – рукоятка повороту та затиску різцетримача;

17 – рукоятка переміщення верхніх полозків супорта;

18 – рукоятка включення двигуна прискореного ходу;

19 – рукоятка керування переміщеннями каретки та полозків супорта;

20 – затиск пінолі задньої бабки;

21 – рукоятка закріплення задньої бабки на станині;

22 – маховичок переміщення пінолі задньої бабки;

23 – рукоятка включення та відключення муфти головного приводу;

24 – рукоятка включення та відключення рознімної гайки ходового гвинта;

25 – включення подачі;

26 – гвинт закріплення каретки на станині;

27 – кнопкова станція двигуна головного приводу;

28 – рукоятка включення та відключення рейкової шестірні;

29 – маховичок ручного переміщення каретки супорта.

Основними вузлами верстата є станина; передня (шпиндельна) бабка, у якій може бути розміщена коробка швидкостей; коробка подач; супорт із різцетримачем і фартухом; задня бабка.

Станина служить для монтажу всіх основних вузлів верстата і є його основою. Найбільш відповідальною частиною станини є напрямні, по яких переміщаються каретка супорта і задня бабка.

Передня бабка закріплена на лівому кінці станини. У ній знаходиться коробка швидкостей верстата, основною частиною якої є шпиндель. Розгорнення коробки швидкостей верстата 16К20 показано на рисунку 1.2. У деяких верстатах коробка швидкостей розміщена в передній тумбі станини. У цьому випадку вона зв'язана зі шпинделем пасовою передачею. Такі верстати називають верстатами з розділеним приводом.

Задня бабка служить для підтримки оброблюваної заготовки при роботі в центрах, а також для закріплення інструментів при обробці отворів (свердел, зенкерів, розверток) та нарізування різьб (мітчиків, плашок).

Задня бабка верстата 16К20 (рисунок 1.3) має плиту і може переміщатися по напрямних станини. В отворі корпуса 2 задні бабки мається висувна піноль 3, що переміщується за допомогою маховика 8 і гвинтової пари 5 – 6. Рукояткою 4 фіксують визначений виліт пінолі, а разом з нею і заднього центра 1. Корпус 2 бабки за допомогою гвинтової пари 13 може зміщуватись в поперечному напрямку щодо плити 10. Рукояткою 7 за допомогою ексцентрика 9, тяги 11 і башмака 14 задню бабку можна закріплювати на станині верстата. Гвинтами 12 і 15 регулюється ступінь її закріплення. У корпусне гніздо пінолі можна встановити не тільки задній центр, але й різальний інструмент для обробки отворів (свердло, зенкер і інші). Задня бабка має пневматичний пристрій, що служить для створення повітряної подушки, що полегшує переміщення бабки по станині і знижує зношування напрямних. Пневматичний пристрій підключається до цехової мережі стиснутого повітря.

Коробка подач (рисунок 1.4) служить для передачі обертання від шпинделя або від окремого приводу ходовому валу 4 або ходовому гвинту 3, а також для зміни їхньої частоти обертання для одержання необхідних подач або визначеного кроку при нарізуванні різьби. Це досягається зміною передавального відношення коробки подач. Коробка подач зв'язана зі шпинделем верстата гітарою зі змінними зубчастими колесами. Муфти 1 і 2 служать для передачі прямого обертання ходовому гвинту та ходовому валу.

Фартух призначений для перетворення обертального руху ходового вала і ходового гвинта в прямолінійний поступальний рух супорта.

Супорт служить для закріплення інструмента, що ріже, і повідомлення йому рухів подачі. Супорт (рисунок 1.5, а) складається з каретки (нижніх полозків) 1, що переміщується по напрямних станини, поперечних полозків 2, що сковзають по напрямних каретки 1, поворотної частини 5 з напрямними, по яких переміщується різцева каретка (верхня каретка) 4. Поворотну частину супорта можна встановлювати під кутом до лінії центрів верстата. В супорті є задній різцетримач 3, який встановлюють на поперечних полозках та використовують для прорізання канавок.

Рисунок 1.2 – Розгортка коробки швидкостей верстата моделі 16К20

Різцетримач верстата 16К20 (рисунок 1.5, б) можна фіксувати та надійно закріплювати за допомогою конусного сполучення з опорою. Фіксація в основних чотирьох положеннях здійснюється підпружиненою кулькою, яка розміщена у різцетримачі та яка заскакує в гнізда конусної основи. При повороті різцетримача рукояткою 1 спочатку ковпак 2 сходить по різьбі з центрального гвинта 3 опори, потім підпружинені фрикційні колодки, які зв'язані зі штифтами, притискаються до розточення ковпака й таким чином передають обертання на різцетримач. При затиску спочатку повертається ковпак разом з різцетримачем, а після ковпак, переборюючи тертя колодок, нагвинчується на гвинт остаточно, надійно закріплюючи різцетримач.

На верстаті 16К20 є держак для центрового інструмента (рисунок 1.6) (центровий – різальний інструмент для обробки отворів, осі яких збігаються з віссю шпинделя, наприклад, свердла, зенкера, розвертки і т.п.). Цей інструмент застосовують при обробці отворів з ручною та механічною подачею каретки супорта. Держак 1 встановлюють в ту позицію різцетримача, яка має відповідне маркірування, що позначає свердло. У циліндричний отвір держака вставляють втулку 2 з конічним отвором для інструмента і стопорять гвинтом 3. Суміщення осей інструмента, що ріже, і шпинделя здійснюють переміщенням поперечних полозків супорта до збігу візира з рискою на каретці, яка позначена символом, який ідентичний нанесеному на різцетримачі.

Різцеву оправку для обробки деталей над виїмкою в станині (рисунок 1.7) застосовують на верстаті 16К20Г з виїмкою в станині для обробки заготовок діаметром до 600 мм і довжиною 295 мм від торця фланця шпинделя для запобігання звисання каретки з направляючих станини. Оправку 1 встановлюють у держак 2, а різець 3 кріплять гвинтами 4. Обробку з використанням оправки варто робити на мінімальних режимах.

Верстат 16К20 – базова модель, виготовлена з відстанню між центрами 710, 1000, 1400 і 2000 мм. На її основі випускають кілька модифікацій: верстат 16К20Г з виїмкою в станині, 16К25 полегшеного типу для обробки заготовок діаметром 500 мм над напрямними станини, 16К20П підвищеного класу точності, 16К20ФЗ із програмним керуванням і різні спеціалізовані верстати, налагоджені на обробку конкретних деталей по кресленнями замовників.

Верстат 16К20 має широкі технологічні можливості, на ньому можна обробляти деталі як з незагартованої, так і загартованої сталі, а також з важкооброблюваних матеріалів. При використанні литої основи, яка утворює зі станиною рамну конструкцію, зросла твердість пружної системи верстата, що дозволило збільшити вібростійкість верстата і точність обробки. В якості шпиндельних опор застосовані підшипники особливо високої точності, тому верстат має підвищену твердість шпиндельного вузла і загальну твердість конструкції. Це дозволяє вести обробку з великими силами різання, цілком використовуючи потужність приводу.

Для збільшення надійності та довговічності роботи верстата застосована централізована система змащення шпиндельної бабки і коробки подач, причому мастило, що надходить у систему, піддається подвійному очищенню. Уведено пристрої для централізованого змащення напрямних станини і супорта.

Задня бабка верстата встановлена на аеростатичній опорі, що значно знижує тиск при її переміщенні і зношуванні напрямних станини. Форма передньої призматичної напрямної станини обрана з кутами, що забезпечують більш рівномірний розподіл зносу по гранях напрямних. Верхні та нижні напрямні станини загартовані; вони, так само як і ходовий гвинт та вал, надійно захищені від улучення дрібної стружки і пилу.

Застосування перерахованих вище конструктивних і технологічних удосконалень, а також використання для виготовлення основних деталей матеріалів з підвищеною зносостійкістю привело до збільшення розрахункового терміну служби верстата 16К20 до першого капітального ремонту до 10 років.

1.3.2.3 Технічна характеристика верстата

Найбільший діаметр оброблюваної заготовки, мм:

над станиною................................................................................. 400

над супортом................................................................................. 220

Найбільший діаметр оброблюваного прутка, що проходить через

отвір шпинделя, мм......................................................................... 50