Специальный станок для вихревого нарезания винтов модели ЕТ28М

Резьбонарезной станок модели ЕТ28М (рис. 69) предназначен для скоростного нарезания резьбы на длинных винтах в условиях серийного производства. Заготовку устанавливают в центрах или закрепляют в цанговом патроне, обработку ведут с использованием резцовой (вихревой) головки.

Рис. 69. Общий вид станка для вихревого нарезания винтов модели ЕТ28М:
1 — станина: 2— задняя бабка: 3 —поперечный суппорт: 4— фартук; 5— резцовая головка; 6 — каретка: 7— бабка привода изделия; 8— коробка подач; 9, 10 — рукоятки установки величины подачи и шага резьбы; 11 — рукоятка установки нормального или увеличенного шага резьбы и реверсирования вращения ходового винта; 12 — рукоятка установки частоты вращения шпинделя; 13 — маховичок продольного перемещения каретки; 14 — кнопка расцепления реечного зубчатого колеса с рейкой при нарезании резьбы; 15 — рукоятка поперечного перемещения суппорта; 16 — рукоятка включения предохранительной муфты; 17 — рукоятка включения гайки ходового винта, реверса продольной подачи и быстрого перемещения резцовой головки; 18 — кнопки включения и отключения станка; 19 — рукоятка зажима пиноли; 20, 21 — пиноль «Аварийный стоп»; 22 — рукоятка фиксации задней бабки; 23 — маховичок перемещения пиноли; 24 — кнопка включения станка при нарезании правых резьб; 25 — кнопка включения станка при нарезании левых резьб; 26 — кнопка включения резцовой головки

Техническая характеристика станка
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм ...   40
Наибольшая длина нарезаемой резьбы, мм............510, 800, 1200
Расстояние между центрами, мм..................710, 1000,1400
Частота вращения шпинделя изделия, об/мин............4—40
Число скоростей шпинделя изделия................12
Шаги нарезаемой метрической резьбы, мм......3, 4, 5, 6, 8, 10, 12
Частота вращения вихревой головки, об/мин............1240 и 1840
Число резцов в вихревой головке..................1—4
Наибольшее поперечное перемещение вихревой головки, мм ...      200
Мощность электродвигателя, кВт:
вихревой головки........................1,5
шпинделя изделия........................1,5
ускоренных перемещений....................0,4
насоса охлаждения . .......................0,12

Основные узлы станка смонтированы на станине 1. На левом конце станины неподвижно закреплена бабка 7 привода изделия и коробка подач 8, на правом — задняя бабка 2, которую можно перемещать по направляющим станины. Резцовая головка 5 установлена на поперечном суппорте 3, который в свою очередь смонтирован на каретке 6 и перемещается вместе с ней по направляющим станины. Фартук 4 станка, связанный с кареткой, служит для управления ручными рабочими и ускоренными перемещениями резцовой головки.

Кинематическая схема станка модели ЕТ28М показана на рис. 70.

Рис. 70. Кинематическая схема станка для вихревого нарезания винтов модели ЕТ28М

Движения в станке: главное движение — вращение резцовой головки. Винтовое движение состоит из вращения заготовки (круговой подачи) и поступательного перемещения резцовой головки вдоль ее оси (продольной подачи на шаг резьбы). Вспомогательные движения — ускоренное продольное перемещение каретки с резцовой головкой и ручные установочные перемещения узлов станка.

Цепь главного движения. Главное движение в станке совершает резцовая головка 16, приводимая во вращение электродвигателем M1 (N = 1,5 кВт, n = 2860 об/мин) через клиноременную передачу = 100/230 или = 130/200. Соответственно частота вращения резцовой головки равна 1240 или 1840 об/мин. Резцовую головку (рис. 71), установленную в кронштейнах поперечного суппорта 17 (см. рис. 70), можно повернуть вокруг оси 18 на угол наклона нарезаемой резьбы в пределах ±6° и переместить винтом 19 в поперечном направлении для установки на глубину резания.

Рис. 71. Резцовая головка станка модели ЕТ28М

Цепь круговых подач. Вращательное движение шпинделю изделия сообщается от отдельного электродвигателя М2 (N = 1,5 кВт, n = 950 об/мин) через клиноременную передачу и шестеренную коробку 12 круговых подач. Изменение частоты вращения шпинделя изделия осуществляют переключением трех блоков зубчатых колес в коробке круговых подач: z = 23—27, z = 31—36 на валу I и z = 25—42—60 на валу II. Всего шпиндель изделия получает 12 различных частот вращения. Наименьшую и наибольшую частоты вращения шпинделя изделия определяют по следующим уравнениям кинематического баланса:

Винторезная цепь. При нарезании резьбы необходимо, чтобы за один оборот заготовки каретка с резцовой головкой переместилась в требуемом направлении на величину шага резьбы. Это перемещение происходит с помощью реверсивного механизма 11, гитары подач 10 и коробки подач 9, связывающих шпиндель изделия с ходовым винтом XII, который перемещает каретку с резцовой головкой.

Движение на ходовой винт поступает от шпинделя изделия по следующей цепи: шпиндель V, зубчатая передача 44/48 (или при нарезании резьб с большим шагом движение сначала идет через зубчатый перебор , вал III, зубчатую пару ), вал VI, реверсивный механизм (или ), вал VIII, сменные зубчатые колеса гитары подач 10, коробку подач 9, ходовой винт. Изменение величины шага нарезаемой резьбы осуществляют путем переключения в коробке подач зубчатых муфт 6—8 и блоков зубчатых колес z = 45, z = 36—40, z = 30—45 на валу X и z = 60 на валу XIV.

Цепь ускоренных перемещений. Ускоренное продольное перемещение каретка с резцовой головкой получает от отдельного электродвигателя МЗ (N = 0,4 кВт, n = 1400 об/мин) через клиноременную передачу , ходовой валик XIII, зубчатую пару , кулачковую предохранительную муфту 3, червячную пару , реверсивный механизм 1, зубчатую передачу , реечное зубчатое колесо z = 12, которое, перекатываясь по рейке 5, увлекает за собой каретку.

В реверсивном механизме 1 за счет его поворота относительно оси XV передача движения идет либо по цепи , либо по цепи , в которой добавляется паразитное колесо z = 17, изменяющее направление вращения реечного колеса. Величину ускоренного перемещения каретки с резцовой головкой определяют из уравнения

Включение ускоренного хода каретки сблокировано с разъемной гайкой 15 ходового винта, одновременно с включением ускоренного хода разводятся половинки гайки, освобождая ходовой винт. Только после этого включают электродвигатель ускоренного хода.

При нарезании резьбы реечное зубчатое колесо кнопкой 2 выводят из зацепления с рейкой. Перемещение резцовой головки вручную производят с помощью рукояток 4 и 14. Вращение рукоятки 4 передается зубчатой паре 20/60 и реечному колесу z = 12, которое сообщает каретке с резцовой головкой продольное движение. Рукояткой 14 вращают поперечный винт, который сдвигает суппорт с резцовой головкой в поперечном направлении.

Настройка и наладка станка для нарезания резьбы. Скорость резания v и круговую подачу на зуб sz выбирают по справочникам в зависимости от материала обрабатываемой заготовки и режущего инструмента, требуемого качества резьбы, стойкости инструмента и т. д. Частоту вращения шпинделя резцовой головки определяют по формуле

где dr — диаметр окружности вращения вершин резцов головки, мм. Так как резцовая головка имеет две различные частоты вращения шпинделя (1240 и 1840 об/мин), то устанавливают ближайшую к расчетной частоту вращения шпинделя.

После этого определяют частоту вращения шпинделя изделия по формуле

где z — число резцов в головке; d_изд — диаметр резьбы изделия.

Рукояткой 12 (см. рис. 69), расположенной на передней бабке, устанавливают ближайшую наименьшую к расчетной частоту вращения шпинделя изделия. Шаг нарезаемой резьбы настраивают рукоятками 9, 10 и 11. Рукоятки 9 и 10 устанавливают в положение, соответствующее шагу нарезаемой резьбы, согласно таблице на коробке подач. Положение рукоятки 11 определяют в зависимости от нарезаемой резьбы — правая или левая, с нормальным или увеличенным шагом.

Вычисляют угол наклона резцовой головки по формуле

где Р — шаг нарезаемой резьбы, мм; d — средний диаметр нарезаемой резьбы, мм.

Резцовую головку на угол λ поворачивают винтом и контролируют угловым шаблоном, после чего фиксируют головку в этой позиции гайками. Резцы в головке выверяют по шаблону так, чтобы траектория движения их средней линии составляла 1,35 d_ср нарезаемой резьбы.

Устанавливают глубину резания, равную высоте профиля нарезаемой резьбы, путем смещения суппорта с резцовой головкой в поперечном направлении.

Процесс нарезания резьбы на станке выполняется в такой последовательности. Кнопкой 26 «Головка» (см. рис. 69) включают резцовую головку, затем рукояткой 17 включают продольную подачу каретки и нарезают резьбу. В конце рабочего хода упор, установленный на каретке, нажимает на конечный выключатель, который отключает электродвигатель привода коробок подач и включает реле времени. При включении реле времени срабатывает электромагнитная муфта 13 (см. рис. 70), затормаживающая шпиндель изделия. Через несколько секунд реле времени самоотключается и выключает электромагнитную муфту тормоза и электродвигатель резцовой головки. Таким образом электродвигатель резцовой головки отключается после выключения электродвигателя привода шпинделя изделия, чем  предотвращается поломка резцов.

Обратный ускоренный ход каретки с резцовой головкой включают рукояткой 17 (см. рис. 69), которая, нажимая на конечный выключатель, приводит в действие электродвигатель механизма ускоренных перемещений.