3 Другие основные узлы и механизмы станка
Кинематическая схема рассматриваемого агрегата имеется в его паспорте, в котором, кроме того, дается общее описание всех элементов, входящих в устройство станка (резцедержатель и люнет 16К20, коробка подач, суппорт, передняя бабка, вал фрикционный в сборе 16К20 и так далее). Дублировать в этой статье все данные, которые содержит паспорт (руководство по эксплуатации) установки мы не будем. Но о некоторых важных узлах станка добавим несколько слов.
Его кинематическая схема не будет работать без следующих механизмов:
- Коробка передач. Она нужна для передачи вращения, представляет собой набор сменных шестерен, которые устанавливаются в различных комбинациях (расшифровка схемы их расположения дается в паспорте станка). Устройство данной коробки простое, ее ремонт требуется редко, система подач нуждается лишь в регулярной смазке через масленку колпачкового типа.
- Резцедержатель. Располагает специальным отверстием, куда помещается втулка. После того, как в резцедержатель крепят рабочий инструмент, конструкция фиксируется винтом.
- Люнет неподвижный 16К20. Приспособление для повышения точности обработки изделий (в частности, валов) на станке.
1 Фартук станка и особенности его конструкции
Механизм фартука размещается в специальном корпусе, который присоединен к каретке. В его составе имеется отдельный вал с несколькими колесами (одно из них является червячным), которые получают движение от ходового вала. От указанных колес вращение идет дальше – на муфты, оснащенные зубьями торцовой формы. Именно эти муфты запускают в нужном направлении подачу суппорта. Как видим, схема достаточно проста.
Суппорт 16К20 может передвигаться вправо либо влево (продольное перемещение) через другое колесо, установленное на втулке, которая соединена с реечным колесом шпонкой. Вывод данных элементов из зацепления производится посредством кнопки управления. Паспорт токарного станка разрешает перемещать суппорт и вручную, используя штурвал (кинематическая схема при этом не меняется).
Механизм фартука требует регулярной настройки усилия подачи. Она выполняется при помощи гайки (она видна на фото и общей схеме агрегата), причем показатель усилия устанавливают посредством стандартного динамометра, а проверяют ее значение по специальной табличке
Очень важно, чтобы полученная величина усилия при регулировке не превышала рекомендованной (приведенной в таблице)
Ремонт фартука требуется нечасто – станок 16К20 и его кинематическая схема отличаются высокой надежностью каждого элемента. Самым уязвимым узлом данного механизма считается маточная гайка – ее первоначальная регулировка осуществляется на заводе-производителе. Она периодически изнашивается. Решение проблемы – замена гайки при помощи метчика и кондукторного приспособления. Паспорт установки не содержит чертежей указанных инструментов, поэтому искать их придется самостоятельно (например, на специализированных интернет-сайтах).
Также может понадобиться ремонт винта поперечных салазок. Бывает, что его ход стопорится из-за износа гаек. Руководство по эксплуатации описывает то, каким образом можно восстановить винт поперечной подачи 16К20:
- демонтируется крышка;
- откручивается контргайка (паспорт агрегата рекомендует для выполнения этого действия использовать выколотку, сделанную из мягкой стали);
- посредством вращения гайки производится выборка зазора.
Руководство требует, чтобы показатель зазора после процедуры его регулировки был идентичным свободному ходу винтовой пары в рамках деления лимба. Если полученная величина соответствует данному требованию, можно затягивать контргайку и монтировать крышку обратно.
Как правило, винт поперечной подачи 16К20 ремонтируется силами оператора станка. Рабочий также может самостоятельно настроить и задний резцедержатель, находящийся на поперечных салазках (он имеется не на всех агрегатах, так как поставляется дополнительно). В тех случаях, когда резцедержатель не обеспечивает должного уровня фиксации рабочего инструмента, следует снять резцовую головку и очистить максимально тщательно и ответственно все элементы узла.
Электрооборудование токарно-винторезного станка 16В20
Электрическая схема токарно-винторезного станка 16В20
Электрическая схема токарно-винторезного станка 16в20
- Электрошкаф, модель 1В62Г.83В.000
- Питающая сеть: напряжение – 380 В, ток – трехфазный, частота – 50 Гц
- Цепь управления: напряжение – 110 В, ток – переменный
- Цепь местного освещения: напряжение – 24 В, ток – переменный
- Цепь сигнализации: напряжение – 22 В, ток – переменный
- Номинальный ток (сумма номинальных токов одновременно работающих электродвигателей) – 17,6 А
Электрооборудование станка предназначено для подключения силовых агрегатов, осветительных и сигнальных устройств к трехфазной сети переменного тока с глухозаземленным нейтральным проводом, а также для обеспечения их защиты от перегрузок, токов короткого замыкания и других факторов. Вся примененная релейно-контактная и другая электроаппаратура проста по конструкции и хорошо зарекомендовала себя при работе на станках. Это обеспечивает надежную работу электрооборудования и возможность ее обслуживания специалистами средней квалификации.
Электроаппаратура, за исключением нескольких аппаратов, смонтирована в электрошкафе 2 (рисунок 8), расположенном на задней стороне корпуса передней бабки.
Силовая цепь станка включает в себя три трехфазных асинхронных электродвигателя, предохранительные устройства и выключатели.
В цепь управления входят релейно-контактные и другие аппараты, расположенные в шкафу, а также кнопочная станция 11 SB1.1 SB1.2 (рисунок 9) пуска – останова главного привода, путевые выключатели 19 SQ1 управления электродвигателем ускоренных перемещений и путевые выключатели SQ2, SQ3 блокировок ограждения патрона и крышки коробки передач.
Цепь местного освещения EL1 обеспечивает работу станочного светильника с гибкой стойкой и со встроенным выключателем. Освещенность 1500 лк.
В цепь сигнализации входят сигнальные лампы 29 (HL1) и 31 (HL2).
Описание работы электросхемы
Включение вводного выключателя QF1 (рисунок 12) при наличии напряжения в сети сопровождается загоранием лампы HL1.
Пуск электродвигателя главного привода М1 осуществляется при включенном вводном выключателе QF1 нажатием кнопки SB1.1 кнопочной станции, которая замыкает цепь катушки магнитного пускателя КМ1. При этом срабатывает магнитная система пускателя и замыкает его нормально разомкнутые главные и вспомогательные контакты КМ1, то есть: магнитный пускатель КМ1 перейдет на самопитание, т.к. один из его вспомогательных контактов замкнет цепь питания катушки параллельно кнопке SB1.1 и при отпускании последней цепь не разорвется; включится электродвигатель главного привода М1, питаемый силовой цепью через замкнутые главные контакты пускателя КМ1;
Останов электродвигателя главного привода М1 осуществляется нажатием кнопки кнопочной станции SB1.2. При этом произойдет размыкание цепи катушки магнитного пускателя КМ1, она обесточится, все контакты пускателя разомкнутся, т.е. электродвигатель М1 выключится, цепь самопитания магнитного пускателя разорвется.
Пуск электродвигателя быстрых перемещений М3 осуществляется нажатием толчковой кнопки, встроенной в рукоятку фартука и воздействующей на конечный выключатель SQ1. Нормально разомкнутый контакт конечного выключателя при нажатии кнопки замыкает цепь питания катушки электромагнита пускателя КМ2, который в свою очередь замыкает контакты КМ2 силовой цепи электродвигателя быстрых перемещений. Выключатель QF2 включен постоянно.
При отпускании толчковой кнопки SQ1 цепь управления разомкнется и катушка пускателя обесточится, т.е. контакты КМ2 разомкнутся и электродвигатель М3 выключится. Пуск и останов электронасоса М2 осуществляются с помощью переключателя SA1, установленного на лицевой панели электрошкафа.
16У04П Схема электрическая токарно-винторезного станка
Электрическая схема токарного станка 16у04п
Описание принципиальной электросхемы (рис.19)
Поворотом автоматического выключателя АВ подается напряжение на рабочие цепи и цепи управления.
При нажатии на кнопку 2КУ включается вращение электродвигателя 1М вправо посредством пускателя KП.
При нажатии на кнопку 1КУ контактом 3-5 разрывается цепь питания пускателя KП а контактом 3-29 включается цепь пускателя КТ, осуществляющего нндукционно-динамическое торможение двигателя. Контакт КТ (О-В11) закорачивает первую обмотку статора контакт (C1-C12) подает пульсирующий ток во вторую обмотку через силовой диод ВК, контакт (A1-A11) подает переменный ток в третью обмотку.
При нажатии на кнопку 3КУ включается вращение двигателя 1М влево посредством пускателя КЛ.
В точках 23-25 н.о. контакты пускателей КП или КЛ подготавливают к включению пускатель КО.
Поворотом переключателя ВН включается пускатель КО. Пускатель КО своими силовыми контактами включает электродвигатель 2М или 1М, либо оба электродвигателя одновременно.
Защита
Электросхемой станков предусмотрена защита:
- от токов короткого замыкания, осуществляемая предохранителями и автоматическим выключателем;
- защита от перегрузки, обеспечиваемая тепловыми реле;
- нулевая защита при помощи катушек магнитного пускателя.
Особенности и модификации токарного станка 16К20
К особенностям оборудования, принесшим ему широкую известность по всему СССР, а также популярность в странах Восточной Европы, Китае и Швейцарии относится:
- жесткая станина, которая устанавливается на монолитной подставке. Станина изготовлена в форме короба, имеет шлифованные пазы;
- обрабатываемые заготовки и элементы фиксируются в патроне или в центрах;
- структура фиксатора гарантирует надежное крепление съемных насадок;
- основанием шпинделя служат подшипники качения, относящиеся к прецизионной группе;
- комплекс защитных и блокировочных устройств, является залогом безопасной эксплуатации;
- масштабные линейки, укомплектованные визирами, способствуют легкости перемещения резцовых и поперечных салазок;
- в составе фартука представлен механизм отключения подачи суппорта;
Все вышеописанные свойства имел уже первый серийный станок, чей выпуск стартовал в 1970-х годах. Впоследствии он параллельно производился в нескольких версиях, о которых будет сказано ниже. Свои аналоги выпускали (и выпускают) и зарубежные производители.
Модель 16К20М – механизированный агрегат. В сравнении с базовым вариантом, обеспечивал экономию времени в 1,6 раз. С его помощью осуществляется производство всех типов резьбы, обработка криволинейных и ступенчатых поверхностей.
Роль ключевого инструмента обработки играл гидрокопировальный механизм. В результате обработанная заготовка могла использоваться в качестве шаблонного экземпляра. Станок широко использовался в машиностроении, приборостроительных предприятиях, в ремонте.
- Модель 16К20Г. Основным отличием данного агрегата служит выемка в станине. Сферой использования станка остаются все виды токарных работ.
- Модель 16К20ВФ1. В ее случае предприятие получало высокоточное оборудование. Агрегат эффективно справляется с чистовыми работами, нарезанием резьбы всех типов, обработке геометрических и шероховатых поверхностей. Оборудование имеет универсальный характер, его можно использовать для серийного производства, изготовления малых партий, единичных экземпляров и ремонта.
- Модель МК6056. Усовершенствованная версия токарного станка 16К20. Вместе с моделями МК6057 и МК6058, производилась на московском заводе «Красный пролетарий» с середины 80-х годов и вплоть до банкротства предприятия.
- Модель ГС526У. Белорусский токарный станок, производится в настоящее время в городе Гомель.
- Модель Opti D420x1000. Германский аналог станка 16К20, чей выпуск ведется в Китае.
- Модель CA6140A. Непосредственная китайская версия агрегата. Наряду с моделями CA6140B, CA6240A, CA6240B выпускается в Поднебесной.
Вместе с представленными версиями, существуют многочисленные аналоги станка. Они выпускаются компаниями из России, Восточной и Центральной Европы.
УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫХ СТАНКОВ
Токарный станок состоит из станины , передней шпиндельной бабки – коробки скоростей , гитары , коробки подач , суппорта с резцедержкой и задней бабки .
Станина токарного станка – выполнена из высококачественного чугуна или из материала Механит – что позволяет снижать вибрацию и резонанс станины и уменьшать дробление в различных режимах резания . Ширина станины – показатель жесткости базового элемента станка – чем более широкая станина тем лучше . Направляющие скольжения станины – закаленные и шлифованные , для высокоточных станков – направляющие дополнительно подвергают шабрению . В станине предусмотрена выемка для установки насоса СОЖ .
Шпиндельная бабка предназначена для вращения обрабатываемой заготовки вместе со шпинделем , а также для переключения токарем скоростей вращения шпинделя ( по специальному заказу станок может оснащаться бесступенчатым переключением скоростей передней бабки – благодаря применению на главном приводе частотного регулирования ). Шпиндель бывает двухопорный или трехопорный . Для вращения шпинделя применяются подшипники высокого класса с возможностью регулировки люфта . К шпинделю на коническую посадку крепится токарный патрон для зажима заготовки . Зажим патрона производится токарем специальным ключем вручную ( по специальному заказу – станок может быть оснащен пневмозажимом или гидравлическим зажимом кулачков) . Смазка передней бабки – централизованная . Положение передней бабки относительно станины настраивается специальными винтами – с помощью них добиваются минимальной конусности . Вращение шпинделя и торможение обеспечивается механизмом управления фрикционной муфтой ( фрикционом ) главного привода . В специальных модификациях токарных станков используются фрикционы с гидравлическим приводом . В задней части передней бабки обычно крепится электрошкаф системы управления станком.
От шпиндельной бабки на коробку подач вращение передается через сменные гитарные шестерни , позволяющие настраивать на станке специальные подачи суппорта и нарезание резьб. Наладку сменных шестерен производит токарь . Из коробки подач выходит ходовой вал и резьбовой винт , своим вращением передающие движение на фартук суппорта .
Суппорт предназначен для обеспечения продольного и поперечного перемещения резца с рабочей скоростью ( скорость подачи ) или с ускоренной скоростью , для установочных перемещений суппорта ( ускоренный ход ) . Суппорт состоит из фартука , нижних салазок – каретки , поперечных салазок , поворотная часть и резцедержатель . Резцедержка фиксируется в 4-х положениях . Маточная гайка на фартуке включается специальной рукояткой . Для высокоточных станков направляющие скольжения суппорта покрывают специальным антифрикционным материалом- для устранения эффекта прилипания на малых скоростях подачи . Также для увеличения точности и снижения люфта на поперечный ход вместо передачи ВИНТ-ГАЙКА используют ШВП . Для выбора направления подачи применяются механические сцепные кулачковые муфты или электрические многодисковые муфты ( электромуфты ) . Суппорт перемещается вдоль станины благодаря механизму – рейка и реечный палец . Для разделения рабочего и ускоренного хода в фартуке применяют муфту обгона .
Резцовые салазки -поворотные – угол поворота +/-90 градусов . Поворот используется для обработки коротких конусов . Резцовые салазки имеют ручное или механическое перемещение ( механический привод верхних резцовых салазок ) .
Задняя бабка предназначена для поддержания и для обработки деталей в центрах или для сверления деталей ( а также нарезания резьбы , зенкерования , развертывания ) . Задняя бабка передвигается вдоль станка по направляющим станины . Вращением штурвала задней бабки – пиноль выдвигается из корпуса задней бабки или задвигается обратно . Пиноль задней бабки фиксируется неподвижно специальной рукояткой . Диаметр пиноли определяет жесткость станка при обработке в центрах . Специальные регулировочные болты позволяют настраивать положение центра задней бабки в горизонтальной плоскости для поперечного смещения корпуса задней бабки . Коническое отверстие в пиноли – Морзе №6 (усиленный ) или № 5 (обычный ) . Основные параметры задней бабки : наибольшее перемещение пиноли и цена одного деления лимба перемещения пиноли . Благодаря поперечному смещению корпуса задней бабки – возможно на станке обрабатывать конуса .
Технические характеристики токарного станка 16Б20П
| Наименование параметра | 16Б20П | 16К20П |
|---|---|---|
| Основные параметры станка | ||
| Класс точности по ГОСТ 8-82 | П | П |
| Наибольший диаметр заготовки устанавливаемой над станиной, мм | 400 | 400 |
| Высота оси центров над плоскими направляющими станины, мм | 215 | 215 |
| Наибольший диаметр заготовки обрабатываемой над суппортом, мм | 220 | 220 |
| Наибольшая длина детали, устанавливаемой в центрах (РМЦ), мм | 1000 | 710, 1000 |
| Наибольшее расстояние от оси центров до кромки резцедержателя, мм | 225 | 225 |
| Наибольший диаметр сверла при сверлении стальных деталей, мм | 25 | |
| Наибольшая масса детали, обрабатываемой в центрах, кг | 460..1300 | |
| Наибольшая масса детали, обрабатываемой в патроне, кг | 200 | |
| Шпиндель | ||
| Диаметр отверстия в шпинделе, мм | 52 | 52 |
| Наибольший диаметр прутка, проходящий через отверстие в шпинделе, мм | 50 | 50 |
| Частота вращения шпинделя в прямом направлении (в зависимости от комплекта шкивов главного двигателя), об/мин | 16..160012,5..1250100..2000 | 12,5..1600 |
| Частота вращения шпинделя в обратном направлении, об/мин | 19..1900 | |
| Количество прямых скоростей шпинделя | 22 | 22 |
| Количество обратных скоростей шпинделя | 11 | |
| Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72 | 6К | 6К |
| Коническое отверстие шпинделя по ГОСТ 2847-67 | Морзе 6 | Морзе 6 |
| Диаметр фланца шпинделя, мм | 170 | 170 |
| Наибольший крутящий момент на шпинделе, Нм | 1000 | |
| Суппорт. Подачи | ||
| Наибольшая длина продольного перемещения, мм | 930 | 645, 935 |
| Наибольшая длина поперечного перемещения, мм | 250 | 300 |
| Скорость быстрых продольных перемещений, м/мин | 4,0 | 3,8 |
| Скорость быстрых поперечных перемещений, м/мин | 2,0 | 1,9 |
| Максимально допустимая скорость перемещений при работе по упорам, мм/мин | 250 | |
| Минимально допустимая скорость перемещения каретки (суппорта), мм/мин | 10 | |
| Цена деления лимба продольного перемещения, мм | 1 | 1 |
| Цена деления лимба поперечного перемещения, мм | 0,05 | 0,05 |
| Диапазон продольных подач, мм/об | 0,05..2,8 | 0,05..2,8 |
| Диапазон поперечных подач, мм/об | 0,025..1,4 | 0,025..1,4 |
| Количество подач продольных/ поперечных | 22/24 | 22/24 |
| Пределы шагов метрических резьб, мм | 0,5..112 | 0,5..112 |
| Пределы шагов дюймовых резьб, ниток/дюйм | 56..0,25 | 56..0,5 |
| Пределы шагов модульных резьб, модуль | 0,5..112 | 0,5..112 |
| Пределы шагов питчевых резьб, питч диаметральный | 56..0,25 | 56..0,5 |
| Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач на резце – продольное, Н | 5884 | |
| Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач на резце – поперечное, Н | 3530 | |
| Резцовые салазки | ||
| Наибольшая длина перемещения резцовых салазок, мм | 150 | 150 |
| Перемещение резцовых салазок на одно деление лимба, мм | 0,05 | 0,05 |
| Шкала угла поворота резцовых салазок, град | ±90° | ±90° |
| Цена деления шкалы поворота резцовых салазок, град | 1° | 1° |
| Наибольшее сечение державки резца, мм | 25 х 25 | 25 х 25 |
| Высота от опорной поверхности резца до оси центров (высота резца), мм | 25 | 25 |
| Число резцов в резцовой головке | 4 | 4 |
| Задняя бабка | ||
| Диаметр пиноли, мм | ||
| Конус отверстия пиноли задней бабки по ГОСТ 2847-67 | Морзе 5 | Морзе 5 |
| Наибольшее перемещение пиноли, мм | 200 | 150 |
| Перемещение пиноли на одно деление лимба, мм | 5 | 0,1 |
| Величина поперечного смещения корпуса бабки, мм | ±15 | ±15 |
| Электрооборудование | ||
| Электродвигатель главного привода, кВт | 4,1/ 6,6 | 11 |
| Электродвигатель привода быстрых перемещений, кВт | 0,6 | 0,12 |
| Электродвигатель привода насоса смазки, кВт | 0,27 | |
| Электродвигатель насоса СОЖ, кВт | 0,125 | 0,125 |
| Габариты и масса станка | ||
| Габариты станка (длина ширина высота) РМЦ=1000, мм | 2595 х 1405 х 1115 | 2795 х 1190 х 1500 |
| Масса станка, кг | 2050 | 3010 |
* указана цена восстановленного станка, (т.к. эти модели станков больше не производятся)
Список литературы:
Станок токарно-винторезный повышенной точности 16Б20п. Руководство по уходу и обслуживанию, 1965
Ачеркан Н.С. Металлорежущие станки, Том 1, 1965
Батов В.П. Токарные станки, 1978
Белецкий Д.Г. Справочник токаря-универсала, 1987
Денежный П.М., Стискин Г.М., Тхор И.Е. Токарное дело, 1972. (1к62)
Денежный П.М., Стискин Г.М., Тхор И.Е. Токарное дело, 1979. (16к20)
Модзелевский А. А., Мущинкин А.А., Кедров С. С., Соболь А. М., Завгородний Ю. П., Токарные станки, 1973
Пикус М.Ю. Справочник слесаря по ремонту станков, 1987
Схиртладзе А.Г., Новиков В.Ю. Технологическое оборудование машиностроительных производств, 1980
Тепинкичиев В.К. Металлорежущие станки, 1973
Чернов Н.Н. Металлорежущие станки, 1988
Связанные ссылки. Дополнительная информация
Главная
О компании
Новости
Статьи
Прайс-лист
Контакты
Справочная информация
Скачать паспорт
Интересное видео
Деревообрабатывающие станки
КПО
Производители
Схема
Основой и источником энергии для любого токарного станка является электрический ток. Схема работы 16К20 выглядит следующим образом.
16К20 Схема электропитания
Схема электропитания и работы данного станка не является оригинальной, вся сила тока распределяется равномерно на рабочие «органы» агрегата, чтобы дать ему максимальную мощность, отличные эксплуатационные характеристики. Разумное и рациональное распределение энергии по всему станку позволяет выполнять работу наиболее продуктивно, с оптимальной затратой энергии. Это немаловажный фактор для любого предприятия!
