Станок токарно-винторезный универсальный
Схема кинематическая токарно-винторезного станка 16К20.
Кинематическая схема приведена для понимания связей и взаимодействия основных элементов станка. На выносках проставлены числа зубьев (г) шестерен (звездочкой обозначено число заходов червяка).
Цифрой I обозначен суппорт с механическим перемещением резцовых салазок
Шпиндельная бабка токарно-винторезного станка 16К20. Развертка.
Шпиндельная бабка токарно-винторезного станка 16К20. Разрез Б-Б, В-В, Г-Г, Д-Д
Шпиндельная бабка токарно-винторезного станка 16К20. Разрез Е-Е, Ж-Ж, З-З, И-И
Чертеж шпинделя в сборе
Все валы коробки скоростей и шпиндель вращаются на опорах качения, которые смазываются как разбрызгиванием (коробка залита маслом), так и принудительно, с помощью насоса. Движение подачи от шпинделя передается валу трензеля и далее — на механизм подач.
Числа оборотов шпинделя в минуту - прямое вращение (22 шт): 12,5-16-20-25-31,5-40-50-63-80-100-125-160-200-250-315-400-500-630-800-1000-1250-1600.
Числа оборотов шпинделя в минуту - обратное вращение (11 шт): 19-30-48-75-120-190-300-476-753-1200-1900.
Шпиндельная бабка жестко сбазирована на станине при сборке станка. В случае необходимости регулировки шпиндельной бабки в горизонтальной плоскости необходимо снять облицовку коробки подач, ослабить винты, крепящие переднюю бабку, и специальным регулировочным винтом отрегулировать положение оси шпинделя по пробным проточкам до необходимой точности.
При ослаблении крепления шкива 74 на конусной части вала 69 нужно подтянуть винт 70 (рис. 14).
При снижении крутящего момента нужно в первую очередь проверить натяжение ременной передачи главного привода (см. п. 13.6). Если натяжение ремней достаточное, следует отрегулировать фрикционную муфту главного привода, расположенную в шпиндельной бабке. Для этого надо открыть крышку 99 (рис. 15) шпиндельной бабки и снять маслораспределительный лоток 162 рис. 16).
Поворотом гайки 62 (рис. 14) по часовой стрелке при утопленной (нажатой) защелке 80 можно подтянуть муфту прямого вращения шпинделя, поворотом гайки 59 против часовой стрелки — муфту обратного вращения. Для облегчения регулирования муфты прямого вращения шпинделя рукоятку 8 (рис. 9) нужно повернуть влево, для облегчения регулирования муфты обратного вращения шпинделя — вправо.
Обычно достаточно повернуть гайки 59 и 62 на 1/16 оборота, т. е. на один зубец. По окончании регулирования нужно убедиться в том, что защелка 80 надежно вошла в пазы гаек 59 и 62.
При повороте гаек более чем на 1/16 оборота нужно обязательно проверить, не превышает ли крутящий момент на шпинделе допустимый по табл. 1 (см. раздел 12).
Если при максимальном числе оборотов шпинделя без изделия и патрона время его торможения превышает 1,5 с, то нужно при помощи гаек 145 подтянуть ленту тормоза.
ВНИМАНИЕ! Шпиндельные подшипники отрегулированы на заводе и не требуют дополнительного регулирования.
В случае крайней необходимости потребитель может силами высококвалифицированных специалистов прибегнуть к регулированию шпиндельных опор.
Однако перед этим необходимо проверить жесткость шпиндельного узла. Для этого на станине под фланцем шпинделя устанавливается домкрат с проверенным в лаборатории динамометром и через прокладку, предохраняющую шпиндель от повреждений, к его фланцу прилагается усилие, направленное вертикально снизу вверх. Смещение шпинделя контролируется аттестованным индикатором с ценой деления не более 0,001 мм, устанавливаемым на шпиндельной бабке и касающимся своим измерительным наконечником верхней части фланца шпинделя. Отклонение шпинделя на 0,001 мм должно происходить при приложенном усилии не менее 45—50 кгс.
Примечание. Станки комплектуются передними шпиндельными подшипниками № 3182120 класса 4, ГОСТ 7634—56 и задними № 46216Л класса 5, ГОСТ 831—62 (см. рис. 14) или передними подшипниками № 697920Л класса 2 и задними № 17716Л класса 2 по ТУСТ 5434 (см. рис. 17). Шпиндельные подшипники заказом не регламентируются.
В настоящее время станок комплектуется передними шпиндельными подшипниками № 3182120, ГОСТ 7634—75, и задними № 46216, ГОСТ 831—75.
В случае, когда фрикционная муфта работает не полностью замкнутой, необходимо произвести регулировку цепи ее управления в следующем порядке (регулировку производить только при отключенном электропитании станка):
Коробка подач токарно-винторезного станка 16К20.
Коробка подач токарно-винторезного станка 16К20. Разрез Б-Б
Коробка подач токарно-винторезного станка 16К20. Разрез Г-Г
Связь шпинделя и суппорта станка для обеспечения оптимального режима резания осуществляется с помощью механизма подач, состоящего из реверсирующего устройства (трензеля) и гитары, которые осуществляют изменение направления и скорости перемещения суппорта.
Коробка подач закреплена на станине ниже шпиндельной (передней) бабки и имеет несколько валов, на которых установлены подвижные блоки зубчатых колес и переключаемые зубчатые муфты. В правом положении муфты получает вращение ходовой винт, а в левом ее положении (как показано на рисунке) через муфту обгона вращается ходовой вал.
Подачи продольные (22 шт), мм/об: 0,05-0,06-0,075-0,09-0,1-0,125-0,15-0,175-0,2-0,25-0,3-0,35-0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-1-1,6-2-2,4-2,8.
Подачи поперечные (24 шт), мм/об: 0,025-0,03-0,0375-0,045-0,05-0,0625-0,075-0,0875-0,1-0,125-0,15-0,175-0,2-0,25-0,3-0,35-0,4-0,5-0,6-0,7-0,8-1-1,2-1,4.
При ремонте станка особое внимание следует обратить на правильность монтажа механизма переключения зубчатых колес, смонтированного на плите 38, которая крепится к корпусу 3, коробки подач. Во избежание нарушения порядка сцепления зубчатых колес коробки подач при сборке нужно совместить риски, нанесенные на шестернях 51 и 52.
Фартук токарно-винторезного станка 16К20. Развертка.
Фартук токарно-винторезного станка 16К20. Разрез А-А
Фартук токарно-винторезного станка 16К20. Разрез Д-Д, И-И
Фартук токарно-винторезного станка 16К20. Разрез К-К
Механизм фартука расположен в корпусе, привернутом к каретке суппорта. От ходового вала через ряд передач получает вращение червячное колесо и связанное с ним колесо. Оба колеса сидят свободно на валу. Отсюда вращение передается на колеса, свободно сидящие на валах. На этих валах установлены муфты с торцовыми зубьями, которыми включается подача суппорта в одном из четырех направлений.
Продольное перемещение суппорта (влево или вправо) осуществляется при включении муфт через колеса, далее через колесо, закрепленное на втулке. Последняя подвижным шпоночным соединением связана с реечным колесом, передающим движение через рейку (на рисунке не показана) суппорту. Колесо может быть выведено из зацепления с рейкой кнопкой. Поперечное перемещение суппорта (вперед или назад) осуществляется при включении муфт. Тогда движение зубчатых колес передается на колесо, свободно сидящее на втулке, и далее — на винт поперечной подачи суппорта.
Вал 1 несет зубчатое колесо, которое через колеса сообщает вращение диску и через него — лимбу. Ручное продольное перемещение суппорта осуществляется штурвалом через колеса, втулку и реечное колесо.
Регулирование усилия, развиваемого механизмом подач, производится поворотом гайки 11. Величина усилия определяется динамометром, который нужно установить между жестким упором 47 (рис. 28) и кареткой 19 (рис. 27). Следует следить за тем, чтобы величина усилия не превышала допустимую по табл. 1 (раздел 19).
Маточная гайка 62, установленная на кронштейне 61, отрегулирована на заводе.
В случае необходимости восстановления или замены изношенной гайки при ремонте нужно воспользоваться специальными кондукторным приспособлением и метчиком, чертежи на которые могут быть высланы по запросу.
Мертвый ход винта 20 привода поперечных салазок 11, возникающий при износе гаек 22 и 23, устраняется следующим образом.
Снимается крышка 12 и при помощи выколотки (бородки) из мягкого металла отворачивается контргайка 15. Выборка зазора в винтовой паре осуществляется вращением гайки 14. Величина зазора определяется по лимбу 40 при легком поворачивании рукоятки 33. Оптимальная величина зазора в винтовой паре соответствует свободному ходу в пределах одного деления лимба. Затем контргайки 15 затягивается и устанавливается крышка 12.
Поставляемый по особому заказу задний резцедержатель 8 устанавливается на поперечных салазках, как показано на рис. 27.
Если по мере износа рукоятка 4 в зажатом положении останавливается в неудобном для токаря месте, то посредством подшлифовывания или замены проставочного кольца 1 можно установить рукоятку 4 в требуемое положение.
При понижении точности фиксации резцедержателя 43 нужно разобрать резцовую головку и произвести тщательную очистку рабочих поверхностей сопрягаемых деталей. При дроблении резцедержателя необходимо провести притирку конусов.
Установка оптимального зазора между кареткой 19 и планками 18, 64 и 66 осуществляется путем шлифования последних.
Выборка зазора в направляющих поперечных салазок 11 и резцовых салазок 9 производится подтягиванием соответствующих клиньев 52 и 42 при помощи винтов, головки которых расположены в отверстиях протекторов 41 и 49.
Для удобства определения величин перемещения резцовых и поперечных салазок при обработке деталей суппорт снабжен масштабными линейками.
На резцовых салазках 9 установлена линейка с ценой деления 1 мм.
Отсчет производится по визиру, закрепленному на поворотной части 10 суппорта.
На каретке 19 установлена линейка с ценой деления 10 мм на диаметр изделия, по которой осуществляется контроль величины перемещения поперечных салазок 11 при помощи закрепленного на них визира.
Конструкция линейки, закрепленной на каретке, предусматривает установку жесткого упора поперечных перемещений, поставляемого по особому заказу.
Жесткий микрометрический упор 47 ограничения продольных перемещений крепится на передней полке станины двумя винтами 82.
Станок модели 16К20П комплектуется суппортом с механическим приводом резцовых салазок (рис. 29, 30), который также по особому заказу может быть поставлен со станком модели 16К20. Включение механического перемещения резцовых салазок 9 осуществляется вытягиванием на себя кнопки 122 при зажатой рукоятке 129. Величина подачи резцовых салазок равна 1/4 величины продольной подачи суппорта.
Примечание. Номерами, начинающимися со 100, обозначены детали, относящиеся только к суппорту с механическим приводом резцовых салазок. Числами меньше 100 — детали, унифицированные от суппорта с ручным перемещением резцовых салазок (рис. 27, 28).
Суппорт токарно-винторезного станка 16К20. Ручное перемещение резцовых салазок
Суппорт токарно-винторезного станка 16К20. Ручное перемещение резцовых салазок
Суппорт токарно-винторезного станка 16К20. Механическое перемещение резцовых салазок (по спецзаказу)
Суппорт токарно-винторезного станка 16К20. Механическое перемещение резцовых салазок (по спецзаказу)
Задняя бабка токарно-винторезного станка 16К20
Задняя бабка токарно-винторезного станка 16К20. Разрез Б-Б, В-В
Если рукоятка 19, отведённая в крайнее заднее положение, не обеспечивает достаточного прижима задней бабки к станине, то нужно посредством регулирования винтами 26 и 33 при отпущенных контргайках 27 и 34, изменяя положение прижимной планки 31, установить необходимое усилие прижима.
Для установки задней бабки соосно со шпинделем при помощи винтов 41 совмещают в одну плоскость поверхности платиков А, расположенных на опорной плите 28 и корпусе 2.
При уменьшении крутящего момента на шпинделе (см. табл. 1, п. 12.1.2) в первую очередь следует проверить натяжение ремней главного привода. Если ремни недостаточно натянуты, то нужно, ослабив винты 1, плавным вращением гайки 7 против часовой стрелки опустить вниз подмоторную плиту 6 до требуемого натяжения ремней, после чего винты 1 завернуть до отказа.
Натяжение ремня привода насоса системы смазки осуществляется поднятием бака 2, для чего нужно отпустить три винта 3 (на чертеже показан один), при помощи которых бак крепится к подмоторной плите 6.
Механизм управления фрикционной муфтой главного привода (рис. 34)
Конструкция механизма исключает возможность включения или выключения фрикционной муфты при случайном нажатии на рукоятки 12 и 24, которые сблокированы между собой следующим образом.
При работе рукояткой 12 рукоятка 24 повторяет операции первой. Выключение возможно любой из рукояток. Если же муфта была включена рукояткой 24, то выключение можно произвести и рукояткой 12, только при условии предварительного поворота этой рукоятки в соответствующее рабочее положение с последующим возвращением в нейтральное (среднее) положение для выключения.
Коробка передач (сменные шестерни) служит для передачи вращения от выходного вала (ось I) шпиндельной бабки на выходной вал (ось II) коробки подач с помощью установки комбинаций сменных шестерен в соответствии со схемами таблицы (рис. 10). Станок можно налаживать на нарезание различных резьб.
Сменные шестерни К и N монтируются на шлицевых валах и закрепляются болтами 9 через шайбы 8.
Промежуточные шестерни L и М устанавливаются на шлицевой втулке 10 оси 13, закрепляемой при помощи ключа в требуемом месте паза кронштейна 3, который фиксируется гайкой 6.
На торцах сменных шестерен К, L, М, N нанесены (см. упаковочный лист), число зубьев z и модуль т.
При закреплении кронштейна 3 и оси 13 нужно установить сменные шестерни с минимальным радиальным зазором.
Нельзя забывать о регулярной смазке (см. п. 6.2. «Карта смазки») сменных шестерен и втулки 10, которая смазывается через колпачковую масленку 12.
Натяжение ремня привода быстрых перемещений суппорта осуществляется регулировочным винтом 3, который контрится гайкой 2.
При чистке ходового винта 13 и ходового вала 14 необходимо снять щитки 9 и 10. Для этого нужно отпустить винты 19 и вынуть щитки со стороны заднего кронштейна 18.
Схема электрическая токарно-винторезного станка 16К20.
Пуск электродвигателя главного привода M1 и гидростанции М4 осуществляется нажатием кнопки S4 (рис. 4), которая замыкает цепь катушки контактора К1, переводя его на самопитание.
Останов электродвигателя главного привода M1 осуществляется нажатием кнопки S3.
Управление электродвигателем быстрого перемещения каретки и суппорта М2 осуществляется нажатием толчковой кнопки, встроенной в рукоятку фартука и воздействующей на конечный выключатель S8.
Пуск и останов электронасоса охлаждения М3 производятся переключателем S7.
Работа электронасоса сблокирована с электродвигателем главного привода M1, и включение его возможно только после замыкания контактов пускателя К1.
Для ограничения холостого хода электродвигателя главного привода в схеме имеется реле времени КЗ. В средних (нейтральных) положениях рукояток включения фрикционной муфты главного привода замыкается нормально закрытый контакт конечного выключателя S6 и включается реле времени КЗ, которое через установленную выдержку времени отключит своим контактом электродвигатель главного привода. Производить перестройку выдержки времени в рабочем состоянии реле категорически запрещается.
Защита электродвигателей главного привода, привода быстрого перемещения каретки и суппорта, электронасоса охлаждения и трансформатора от токов коротких замыканий производится автоматическими выключателями и плавкими предохранителями.
Защита электродвигателей (кроме электродвигателя М2) от длительных перегрузок осуществляется тепловыми реле. Номинальные данные аппаратов, изменяющиеся в зависимости от напряжения питающей сети, приведены в табл. 4.
Нулевая защита электросхемы станка, предохраняющая от самопроизвольного включения электропривода при восстановлении подачи электроэнергии после внезапного ее отключения, осуществляется катушками магнитных пускателей.
В электросхеме предусмотрена блокировка, отключающая вводный автоматический выключатель при открывании двери шкафа управления. При включенном вводном автоматическом выключателе открывание двери шкафа приводит к срабатыванию путевого выключателя S1 (рис. 4), который возбуждает катушку дистанционного расцепителя F1 и автоматический выключатель отключает электрооборудование станка от сети. При открывании кожуха сменных шестерен срабатывает микропереключатель S5, отключая электродвигатель главного привода.
Путевой выключатель S1 смонтирован в шкафу управления, микропереключатель 55 — на корпусе коробки подач.
Для осмотра и наладки электроаппаратуры под напряжением (при открытой двери шкафа) в схеме предусмотрен деблокирующий переключатель S2, установленный в шкафу управления. Этим переключателем должны пользоваться только специалисты-электрики.
Переключатель S2 следует установить в положение 1, после чего можно включить вводный автоматический выключатель и приступить к наладочным работам.
По окончании пуско-наладочных или ремонтных работ переключатель S2 поставить в первоначальное положение 2, иначе закрывание двери шкафа вызывает самопроизвольное отключение вводного автоматического выключателя.
В станках, оснащенных гидросуппортом, электродвигатель главного привода отключается при разъединении штепсельного разъема Х5, подключающего электродвигатель гидростанции. В случае использования такого станка без гидросуппорта вместо вставки штепсельного разъема необходимо установить специальную заглушку, поставляемую комплектно со станком.
При первоначальном пуске станка необходимо путем внешнего осмотра проверить надежность заземления и качество монтажа электрооборудования. После осмотра отключить на клеммных наборах в шкафу управления провода питания всех электродвигателей и при помощи вводного автоматического выключателя F1 станок подключить к цеховой сети.
Проверить действие всех блокировочных устройств по п. 7.4.:
Проверить при помощи органов ручного управления (п. 7.6) четкость срабатывания магнитных пускателей и реле.
При достижении четкой работы всех электроаппаратов, расположенных в шкафу управления, подсоединить ранее отключенные провода к клеммным наборам.
Поочередным включением электродвигателей главного привода, быстрых перемещений суппорта и гидростанции проверить правильность направления их вращения по табл 3.
Убедившись в правильности вращения электродвигателей, можно приступить к опробованию станка в работе.
Ha лицевой стороне шкафа управления имеются следующие органы управления:
На каретке установлена кнопочная станция пуска и останова электродвигателя главного привода.
В рукоятке фартука встроена кнопка включения электродвигателя привода быстрых перемещений суппорта.
За период межремонтного цикла станок должен быть подвергнут шести осмотрам, четырем малым ремонтам и одному среднему в сроки, указанные в рекомендуемом графике плановых ремонтных работ (рис. 42).
Следует учитывать, что наибольшую эффективность использования станка может обеспечить рациональное чередование и периодичность осмотров и плановых ремонтов, выполняемых с учетом конкретных для каждого отдельного станка условий эксплуатации.
Категории ремонтосложности станка:
Наружный осмотр без разборки для выявления дефектов станка в целом и по узлам.
Проверка прочности и плотности неподвижных жестких соединений (основания с фундаментом; станины с основанием; шпиндельной бабки; коробки подач со станиной; каретки с фартуком; шкивов с валами и т. п.).
Открывание крышек узлов для осмотра и проверка состояния механизмов.
Выборка люфта в винтовой паре привода поперечных салазок.
Проверка правильности переключения скоростей шпинделя и подач.
Регулирование фрикционной муфты главного привода и ленточного тормоза шпинделя.
Проверка состояния и мелкий ремонт системы смазки.
Проверка состояния, очистка и мелкий ремонт ограждающих кожухов, щитков и т. п.
Выявление изношенных деталей, требующих восстановления или замены при ближайшем плановом ремонте.
Работы, выполняемые при осмотрах перед другими видами ремонтов и, кроме того, выявление де талей, требующих восстановления или замены, эскизирование или заказ чертежей изношенных деталей из узлов, подвергающихся разборке.
Примечание. При проведении осмотра выполняются те из перечисленных работ, необходимость в которых обусловлена состоянием станка.
Примечание. При малом ремонте выполняются те из указанных работ, которые вызываются состоянием ремонтируемого станка, за исключением работ, предусмотренных в трех последних пунктах, которые должны выполняться во всех случаях.
| Основные параметры станка | |
| Класс точности по ГОСТ 8-82 | Н |
| Наибольший диаметр заготовки устанавливаемой над станиной | 400 мм |
| Высота оси центров над плоскими направляющими станины | 215 мм |
| Наибольший диаметр заготовки обрабатываемой над суппортом | 220 мм |
| Наибольшая длина заготовки, устанавливаемой в центрах (РМЦ) | 1000 мм |
| Наибольшее расстояние от оси центров до кромки резцедержателя | 225 мм |
| Наибольший диаметр сверла при сверлении стальных деталей | 25 мм |
| Наибольшая масса заготовки, обрабатываемой в центрах | 1300 кг |
| Наибольшая масса заготовки, обрабатываемой в патроне | 200 кг |
| Шпиндель | |
| Диаметр отверстия в шпинделе | 52 мм |
| Наибольший диаметр прутка, проходящий через отверстие в шпинделе | 50 мм |
| Частота вращения шпинделя в прямом направлении | 1600 об/мин |
| Частота вращения шпинделя в обратном направлении | 1900 об/мин |
| Количество прямых скоростей шпинделя | 22 |
| Количество обратных скоростей шпинделя | 11 |
| Коническое отверстие шпинделя по ГОСТ 2847-67 | |
| Диаметр фланца шпинделя | 1700 мм |
| Наибольший крутящий момент на шпинделе | 1000 Нм |
| Суппорт, подачи | |
| Наибольшая длина продольного перемещения | 935 мм |
| Наибольшая длина поперечного перемещения | 300 мм |
| Скорость быстрых продольных перемещений | 3800 мм/мин |
| Скорость быстрых поперечных перемещений | 1900 мм/мин |
| Максимально допустимая скорость перемещений при работе по упорам | 250 мм/мин |
| Минимально допустимая скорость перемещения каретки (суппорта) | 10 мм/мин |
| Цена деления лимба продольного перемещения | 1 мм |
| Цена деления лимба поперечного перемещения | 0.05 мм |
| Диапазон продольных подач | 2.8 мм/об |
| Диапазон поперечных подач | 1.4 мм/об |
| Количество подач продольных | 42 |
| Минимальный шаг метрической резьбы | 0.5 мм |
| Максимальный шаг метрической резьбы | 112 мм |
| Минимальный шаг модульной резьбы | 0.5 мм |
| Максимальный шаг модульной резьбы | 112 мм |
| Минимальный шаг дюймовой резьбы | 0.5 мм |
| Максимальный шаг дюймовой резьбы | 56 мм |
| Минимальный шаг питчевой резьбы | 0.5 мм |
| Максимальный шаг питчевой резьбы | 56 мм |
| Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач на резце - продольное | 5884 Н |
| Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач на резце - поперечное | 3530 Н |
| Резцовые салазки | |
| Наибольшее перемещение резцовых салазок | 150 мм |
| Перемещение резцовых салазок на одно деление лимба | 0.05 мм |
| Цена деления шкалы поворота резцовых салазок | 1 град |
| Наибольший угол поворота резцовых салазок | 90 град |
| Выстота сечения державки резца | 25 мм |
| Ширина сечения державки резца | 25 мм |
| Высота от опорной поверхности резца до оси центров (высота резца) | 25 мм |
| Число резцов в резцовой головке | 4 |
| Задняя бабка | |
| Конус отверстия в пиноли задней бабки | конус Морзе КМ5 |
| Наибольшее перемещение пиноли | 150 мм |
| Перемещение пиноли на одно деление лимба | 0.1 мм |
| Величина поперечного смещения корпуса бабки | 15 мм |
| Привод и электрооборудование | |
| Электродвигатель привода главного движения | 11 Вт |
| Электродвигатель привода перемещений | 0.12 Вт |
| Электродвигатель насоса СОЖ | 0.125 Вт |
| Размеры оборудования | |
| Длина оборудования | 2795 мм |
| Ширина оборудования | 1190 мм |
| Высота оборудования | 1500 мм |
| Масса оборудования | 3010 кг |
| Технические характеристики | |
| Управление | Ручное |