Урок 22,23 Практична робота.
Тема : Підрахунок змінних зубчастих коліс для нарізання одно західної різьби різцем, перевірка зубчастих коліс на зчеплення і гвинта на точність кроку. Вибір режимів різання.
Тема : Підрахунок змінних зубчастих коліс для нарізання одно західної різьби різцем, перевірка зубчастих коліс на зчеплення і гвинта на точність кроку. Вибір режимів різання.
Урок № 22,23.
Практична робота.
Тема : Підрахунок змінних зубчастих коліс для нарізання одно західної різьби різцем, перевірка зубчастих коліс на зчеплення і гвинта на точність кроку. Вибір режимів різання.
Мета :
навчальна – вивчити методику кінематичного налагодження металорізального верстата та способи вибору гітари змінних коліс для коробки подач;
розвиваюча – сприяти розвитку самостійного мислення; удосконалювати здатність аналізувати і узагальнювати інформацію;
виховна – виховувати відчуття колективізму.
Вид заняття: Практичне заняття
Тип заняття: Перевірка (оцінювання) досягнення компетентностей
Забезпечення заняття: Інструкційна картка Література: [1] с. 103–106, [2] с. 22–34, 117–125, [3]
СТРУКТУРА ЗАНЯТТЯ
Організаційна частина
перевірка присутності, відповіді на питання здобувачів освіти, інструктаж з охорони праці
Актуалізація опорних знань (бесіда)
Початкова мотивація навчальної діяльності (бесіда, розповідь)
Виконання практичної роботи (бесіда, пояснення, самостійне виконання завдань)
5. Підведення підсумків заняття (бесіда)
6. Оголошення домашнього завдання (бесіда, пояснення)
План заняття:
Інструктаж з техніки безпеки.
2. Ознайомлення зі змістом звіту практичної роботи.
3. Узагальнення теоретичного матеріалу.
4. Виконання студентами завдань практичної роботи згідно інструктивної картки за індивідуальним варіантом.
5. Поточний контроль виконання роботи, консультативна робота.
5. Підведення підсумків заняття (бесіда)
6. Оголошення домашнього завдання (бесіда, пояснення)
Інструкційна карта практичної роботи
з теми «Підрахунок змінних зубчастих коліс для нарізання однозахідних різьб різцем, перевірка зубчастих коліс на зчеплення і гвинта на точність кроку.. Вибір режимів різання.»
1. Інструктаж з техніки безпеки
2. Зміст звіту практичної роботи
2.1 Тема роботи.
2.2 Мета роботи.
2.3 Вибір варіанту та даних.
2.4 Підбір змінних коліс гітари для метричної різьби.
2.5 Підбір змінних коліс гітари для модульної різьби.
2.6 Підбір змінних коліс гітари для дюймової різьби.
2.7 Висновок про виконану роботу.
3. Теоретичні відомості
Методика кінематичного металорізальних верстатів налагодження полягає в
погоджені рухів виконавчих органів. Методика налагодження однакова для більшості
верстатів і не залежить від їх складності.
При кінематичному налагодженні необхідно:
з'ясувати характер руху робочих органів та їх погодженість;
виявити всі кінематичні ланцюги верстата;
скласти рівняння кінематичного ланцюга, зв'язуючи попарно робочі органи
верстата;
визначити передавальне відношення механізму налагодження і підібрати у
відповідності з ним змінні зубчасті колеса або інші елементи налагодження.
3.1 Розглянемо налагодження токарно-гвинторізного верстата на нарізання
різьби (рис. 1)
Щоб нарізати різьбу на заготівці необхідно, повідомити супорту з різцем поздовжню подачу вздовж осі заготівки, погоджену з частотою обертання шпинделя,необхідно розрахувати два кінематичні ланцюги: швидкісний (ланцюг головного руху) та нарізання різьби.
У загальних випадках необхідно скласти рівняння кінематичного балансу,
пов'язуючи розрахункові переміщення кінцевих елементів кінематичного ланцюга.
Рис. 1. – Кінематична схема токарно-гвинторізного верстата.
3.2 Розглянемо налагодження кінематичного ланцюга головного руху
Шпиндель із заготівкою обертається від електродвигуна через пасову передачу і три пари зубчастих коліс.
Частоту обертання шпинделя розраховують за формулою:
.,
де V – швидкість різання, м/хв.
d – діаметр заготівки, мм
n – частота обертання валу електродвигуна об./хв.
Складаємо рівняння кінематичного ланцюга від електродвигуна до шпинделя за
умовою, що шпиндель повинен обертатися з частотою
.
У розглянутому кінематичному ланцюгу відомі всі величини, за винятком змінних
коліс a/b.
Розв’язуючи рівняння
Отримуємо
.
Частота обертання шпинделя залежить від діаметру заготівки та швидкості різання. Визначивши значення a/b, проводимо налагодження ланцюга головного руху.
3.3 Розглянемо налагодження кінематичного ланцюга руху подачі
Різець, закріплений на супорті, переміщується від ходового гвинта, який
обертається від шпинделя через пару циліндричних коліс, дві пари конічних коліс і змінні
зубчасті колеса
Складаємо рівняння кінематичного балансу, враховуючи, що за один оберт шпинделя різець переміщується вздовж осі на величину Рр нарізуючи різьби:
де Рр – крок різьби, що нарізується, мм;
Рх.г. – крок ходового гвинта, мм
У розглянутому кінематичному ланцюгу відомі всі величини, за винятком змінних
коліс (c/d)=(e/f)
Розв’язуючи рівняння
отримуємо
Визначивши значення змінних коліс, проводимо налагодження ланцюга руху подач.
3.4 Відомості про гітару змінних коліс
Гітарою змінних коліс називається обладнання, яке забезпечує зачеплення змінних зубчастих коліс (рис. 2). Відстань між ведучим та веденим валом залишається незмінною. На веденому валу встановлено нахил гітари, закріплений болтом. Вісь проміжних коліс b, c переміщується по радіальному пазу, змінюючи відстань міцентрами коліс c і d. Дуговий паз дозволяє регулювати розмір.
Для правильного зачеплення змінних зубчастих коліс необхідно дотримуватися
умови їх зчеплення:
Рис. 2. – Гітара змінних коліс
4. Завдання
Підібрати змінні колеса гітари для нарізання різьби на токарно-гвинторізному верстаті. Отримані колеса перевірити на умови зачеплення. Провести перевірку похибок, які були допущені при підборі змінних коліс гітари. Вихідні данні до виконання ПР подані у таблиці 1. Варіант завдання відповідає
номеру здобувача освіти у журналі.
Позначення:
Рр – крок різьби, яку нарізаємо, мм;
m – модуль, мм;
Кр – кількість ниток на один дюйм (1 дюйм=25,4 мм);
k – кількість заходів;
Рх.г. – крок ходового гвинта, мм (Рх.г.=12 мм )
Таблиця 1. – Вхідні данні
4.1 Методичні вказівки по виконанню роботи:
1. При нарізанні різьби на верстаті 16К20 з коробкою подач, яка виконана у вигляді гітари змінних коліс, підбір коліс гітари проводиться по формулами:
- для метричної різьби ;
- для модульної різьби ;
- для дюймової різьби .
Де a, b, c, d – числа зубців коліс гітари.
При настроюванні верстата для нарізання різьби слід враховувати, що крок різьби що нарізується та ходового гвинта необхідно обчислювати в одній системі вимірювання. Заміна числа π і дюйма (25,4 мм) проводиться звичайними дробами (види замін надаються в літературі [1, табл.5.2, стор.106] Способи підбору змінних коліс гітари надаються в літературі [1, стор.103-109]. Для підбору змінних коліс гітари на токарно-гвинторізному верстаті 16К20 використовується наступний комплект зубчастих коліс: z (числа зубців коліс ) = 20, 24, 25, 28, 30, 32, 35, 36, 40, 44, 45, 48, 50, 55, 60, 65. Крім цього, в комплекті є спеціальні колеса z= 47, 97, 127, 157.
Підібрані змінні колеса перевіряють на умови зачеплення:
Перевірку похибок (відхилень), які допущені при підборі змінних коліс, проводять розв’язанням рівняння гвинторізного ланцюга (ланцюга від шпинделя до ходового гвинта). На верстаті 16К20 рух від шпинделя до ходового гвинта передається по ланцюгу:
.
4.2 Приклад виконання практичної роботи
Підібрати змінні колеса гітари для нарізання різьби на токарно-гвинторізному
верстаті. Отримані колеса перевірити на умови зачеплення. Провести перевірку похибок,
які були допущені при підборі змінних коліс гітари.
Дано:
- для метричної різьби: Рр=3,5мм; k=1; Рх.г.=12 мм
- для модульної різьби: m=3мм; k=1; Рх.г.=12 мм
- для дюймової різьби: Кр=12; Рх.г.=12 мм
Розв'язання:
1. При нарізанні різьби на верстаті 16К20 з коробкою подач, яка виконана у вигляді
гітари змінних коліс, підбір коліс гітари проводиться по формулам:
- для метричної різьби
;
- для модульної різьби
- для дюймової різьби
2. Підібрані змінні колеса перевіряємо на умови зачеплення:
- для метричної різьби
60+40>35+22 35+120>40+22
100>57 155>62
- для модульної різьби
55+35>30+22 30+40>35+22
90>52 70>57
- для дюймової різьби
127+100>25+22 25+120>100+22
227>47 145>12
3. Проводимо перевірку похибок, допущених при підборі змінних коліс гітари, використовуючи рівняння:
- для метричної різьби
Похибка дорівнює нулю.
- для модульної різьби
Похибка дорівнює нулю.
- для дюймової різьби
Похибка дорівнює нулю.
Література:
1. Чернов Н.Н. Металлорежущие станки: Учебник для техникумов по специальности
«Обработка металлов резанием». – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение,
1988, – 416 с., ил.
2. Ткаченко А. М. Металорізальні верстати та автоматичні лінії: курс лекцій /
А.М.Ткаченко. – ЛФХДАДК, 2018. – 282 с.
3. 16К20 Станок токарно-винторезный универсальный. Вилучено із http://stankikatalog.ru/sprav_16k20.htm