Токарно-винторезный станок 16К20 (1500)

Токарно-винторезный станок 16К20 (1500)- токарный станок, который предназначен для выполнения разнообразных токарных работ: обтачивания и растачивания цилиндрических и конических поверхностей, нарезания наружных и внутренних метрических, дюймовых, модульных и питчевыхрезьб, а также сверления, зенкерования, развертывания,и т.п. 

Токарно-винторезный станок 16К20 (1500) - позволяет обрабатывать заготовки длиной до 1500 мм.

Токарно-винторезный станок 16К20 (1500) оснащен механическим фрикционом, приводом быстрых перемещений суппорта, задняя бабка имеет аэростатическую разгрузку, направляющие станины закалены.

Токарно-винторезный станок 16К20 (1500) применяется на промышленных предприятиях, в цехах механической обработки или частных мастерских.

Принцип работы и особенности конструкции станка

Передний конец шпинделя выполнен по ГОСТ 12593 (Концы шпинделей фланцевые под поворотную шайбу и фланцы зажимных устройств) (DIN 55027, ИСО 702-3-75) с центрирующим коротким конусом 1:4 (7°7′30″):

В конструкции токарного станка 16К20 для установки шпинделя предусмотрены специальные прецизионные подшипники качения, не требующие регулировки в процессе эксплуатации, благодаря чему обеспечиваются требуемая жесткость и высокая точность обработки заготовок. По ГОСТ 8-82 токарный станок 16к20 относится к классу точности Н. Точность обработки будет обеспечена даже в режиме ударных нагрузок.

Механизм коробки скоростей с помощью правой рукоятки (10) на шпиндельной бабке станка позволяет получить 4 ряда чисел оборотов шпинделя: 1:32, 1:8, 1:2, 1,25:1. В каждом диапазоне левой рукояткой (3) можно выбрать одну из шести скоростей: таким образом, шпиндель получает 4 х 6 = 24 скорости, две из которых 500 и 630 об/мин повторяются.

Включение и отключение, а также реверс и торможение шпинделя во время работы осуществляется без остановки электродвигателя посредством фрикционной муфты.

Фрикционная муфта управляется двумя сблокированными рукоятками (11, 17), которые имеют три положения:

1. Левое положение - шпиндель включен в прямом направлении;
2. Нейтральное положение - торможение шпинделя ленточным томозом, отключение от входного вала;
3. Правое положение - реверс шпинделя, шпиндель включен в обратном направлении;

При этом двигатель вращается в одном направлении без остановки.

Выходной вал коробки скоростей через сменные зубчатые колеса соединен с коробкой подач, обеспечивающей перемещение суппорта в широком диапазоне подач от ходового вала при точении и от ходового винта при нарезании резьб. Для нарезания точных резьб предусмотрено непосредственное соединение ходового винта с входным валом коробки подач.

На суппорте имеются масштабные линейки с визирами для удобства определения величины перемещения резцовых и поперечных салазок в процессе работы. Новая конструкция резцедержателя улучшает стабильность фиксации.

Фартук станка снабжен оригинальным механизмом выключения подачи суппорта (падающий червяк), обеспечивающим высокую точность останова на жестком упоре. Комплекс ограждающих и блокировочных устройств гарантирует безопасность работы на станке.

Наиболее целесообразно использовать станок в инструментальных и ремонтных службах в условиях мелкосерийного и единичного производства на чистовых и получистовых работах.

Класс точности станка Н. При чистовой обработке деталей из конструкционных сталей шероховатость обработанной поверхности V6б.

Отклонение от цилиндричности 7 мкм, конусности 20 мкм на длине 300 мм, отклонение от прямолинейности торцевой поверхности на диаметре 300 мм — 16 мкм.

Габариты рабочего пространства токарного станка 16К20. Эскиз суппорта

Чертеж рабочего пространства токарного станка 16к20

Чертеж шпинделя токарно-винторезного станка 16К20

Чертеж шпинделя токарного станка 16к20

Расположение органов управления токарно-винторезным станком 16К20

Схема расположения органов управления токарным станком 16к20

Перечень органов управления токарно-винторезным станком 16К20

1. Рукоятка установки величины подачи и шага резьбы
2. Рукоятка установки вида работ: подачи и типа нарезаемой резьбы
3. Рукоятка установки числа оборотов шпинделя
4. Рукоятка установки нормального, увеличенного шага резьбы и положения при делении многозаходных резьб
5. Вводной автоматический выключатель
6. Сигнальная лампа
7. Выключатель электронасоса подачи охлаждающей жидкости
8. Указатель нагрузки станка
9. Рукоятка установки правой и левой резьбы
10. Рукоятка установки ряда чисел оборотов шпинделя
11. Рукоятка управления фрикционной муфтой главного привода (сблокирована с рукояткой 17 )
12. Выключатель лампы местного освещения
13. Рукоятка поворота и закрепления индексируемой резцовой головки
14. Рукоятка ручного перемещения резцовых салазок суппорта
15. Рукоятка крепления пиноли задней бабки к станине
16. Маховик перемещения пиноли задней бабки
17. Рукоятка управления фрикционной муфтой главного привода (сблокирована с рукояткой 11)
18. Рукоятка включения и выключения гайки ходового винта
19. Рукоятка управления механическими перемещениями каретки и поперечных салазок суппорта
20. Кнопочная станция включения и выключения электродвигателя главного привода
21. Рукоятка ручного перемещения поперечных салазок суппорта
22. Маховик ручного перемещения каретки
23. Кнопка золотника смазки направляющих каретки и поперечных салазок суппорта
24. Рукоятка установки величины подачи и шага резьбы и отключения механизма коробки подач при нарезке резьб напрямую
25. Рукоятка зажима пиноли задней бабки

Таблица изображена для основного исполнения станков с пределами числа оборотов шпинделя в минуту 12,5..1600. Таблица помещена на шпиндельной бабке станка.

Рукоятки 1 и 2 выбирают скорость вращения шпинделя в диапазоне от 12,5 до 1600 об/мин. 4 положения рукоятки 1 и 6 положений рукоятки 2 - позволяют получить 24 значения скорости. Как видно из таблицы значения оборотов 500 и 630 об/мин повторяются

Рукоятка 3 управляет звеном увеличения шага подачи или резьбы в шпиндельной бабке в соотношении 1:2, 1:8, 1:32, в зависимости от числа оборотов шпинделя.

Рукоятка 4 управляет трензелем в шпиндельной бабке и определяет направление вращения ходового вала или ходового винта.

Таблица резьб и подач токарно-винторезного станка 16к20

Рукоятки управления коробкой подач токарного станка 16к20

Рукоятки управления коробкой подач токарного станка 16к20

Схема кинематическая токарно-винторезного станка 16К20

Кинематическая схема станка 16к20

Кинематическая схема приведена для понимания связей и взаимодействия основных элементов станка. На выносках проставлены числа зубьев (z) шестерен (звездочкой обозначено число заходов червяка).

Цифрой I обозначен суппорт с механическим перемещением резцовых салазок

Привод главного движения состоит из односкоростного асинхронного электродвигателя трехфазного тока и ступенчатой механической коробки скоростей. От электродвигателя Ml с n_дв = 1460 об/мин (рис. 4.3) через клиноременную передачу с диаметром шкивов 140 и 268 мм вращается вал I коробки скоростей, на котором установлены свободно вращающиеся зубчатые колеса с числом зубьев z = 56 и z = 51 для прямого вращения шпинделя (по часовой стрелке) и z = 50 для обратного вращения (против часовой стрелки).

Включение прямого или обратного вращения шпинделя осуществляется с помощью фрикционных муфт Мф1 и Мф2. Вал III получает две скорости вращения через колеса z = 34 или z = 39. Далее при помощи зубчатых колес z = 29, z = 21 или z = 38 и сцепляющихся с одним из соответствующих венцов z = 47, z = 55 или z = 38 и образующих тройной блок, приводится во вращение вал IV. С этого вала вращение может передаваться непосредственно на шпиндель: через зубчатые колеса z = 60 или z = 30 на блок с z = 48, z = 60 или через валы V и VI, образующие вместе с зубчатыми колесами переборную группу. В этом случае вращение передается зубчатыми колесами z = 45 или z= 15 (на валу IV), сцепляющимися с одним из венцов блока z = 45, z = 60 (на валу V), и парами колес 18/72 и 30/60.

В шпиндельной бабке помимо коробки скоростей смонтирован перебор. Под перебором понимается дополнительная зубчатая передача, при помощи которой достигается увеличение количества скоростей шпинделя. Кроме того, наличие перебора позволяет получать низкие числа оборотов и соответственно высокие значения крутящих моментов на выходном валу коробки.

В зависимости от вариантов включения зубчатых колес в коробке скоростей можно получить 22 значения частот вращения шпинделя.

Конструкция коробки подач токарно-винторезного станка 16К20

Коробка подач станка - унифицированный узел 16Б20П.070 и является типовой конструкцией закрытой коробки с передвижными блоками.

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.

Чертеж коробки подач токарного станка 16к20

Регулировка коробки подач станка 16К20

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

Фартук универсального токарно-винторезного станка 16К20 - унифицированный узел 16Б20п.061 и расположен в корпусе, привернутом к каретке суппорта.

Фартук преобразует вращательное движение ходового винта или ходового валика в поступательное продольное перемещение каретки суппорта. Движение от ходового валика используется также для механического перемещения поперечных салазок и верхних салазок.

Ходовой винт получает вращение в коробке подач и используется при нарезании резьбы. Вращательное движение ходового винта преобразовывается в поступательное движение суппорта с помощью разъемной (маточной) гайки. Тип нарезаемой резьбы (метрическая, дюймовая, модульная, питчевая) и ее шаг определяется взаимодействие шестерен шпиндельной бабки, гитары и коробки подач.

Ходовой вал также получает вращение от коробки подач и используется при выполнении всех остальных токарных работ. Вращательное движение ходового вала преобразовывается в поступательное движение суппорта (движение подачи) с помощью червяка на скользящей шпонке и зубчатой рейки, закрепленной на станине, и сцепленной с ней зубчатого колеса. Скорость перемещения определяется в милиметрах на один оборот шпинделя (мм/об).

Основные узлы фартука токарно-винторезного станка

Кинематика фартука и суппортной группы токарно-винторезного станка модели 16К20

Цепь продольной подачи настраивается из условия, что за один оборот шпинделя суппорт должен переместится на величину подачи (Sпрод, мм/об)

Для передачи движения механизму фартука служит ходовой вал. По нему, вдоль шпоночного паза скользит зубчатое колесо z=30, передающее вращение через колеса 30/30, 32/32, 32/30, включенную предохранительную муфту Мп и червячную пару 4/21.

Продольная подача суппорта и её реверсирование осуществляются включением одной из кулачковых муфт (М6 или М7). Тогда вращение от вала червячного колеса z=21 передается зубчатыми колесами 36/41·(через включенную муфту М6)·17/66·3,14·10·3 далее реечному колесу z=10, которое, перекатываясь по неподвижно связанной со станиной станка рейке m = 3, осуществляет продольное перемещение суппорта. Для противоположного перемещения суппорта в цепь включается дополнительное колесо z=41. Цепь реверса продольной подачи: 36/41·(41/41)·(через включенную муфту М7)·41/17·17/66·3,14·10·3

Поперечная подача и её реверсирование осуществляются включением муфт М8 или М9. В этом случае от вала червячного колеса z=21 через передачи 36/36·(через включенную муфту М8) и 34/55·55/29·29/16 вращение передается винту (шаг = 5 мм), который сообщает движение поперечной каретке суппорта. Для противоположного перемещения поперечной каретки суппорта в цепь включается дополнительное колесо z=36. Цепь реверса продольной подачи: 36/41·(36/36)·(через включенную муфту М9)·34/55·55/29·29/16

Быстрое перемещение суппорта осуществляется когда кнопкой включается электродвигатель (0,75 кВт, 1450 об/мин) и ходовому валу сообщается быстрое вращение через клиноременную передачу 85/127. Механизм подачи суппорта в коробке подач при этом можно не выключать, так как в цепи привода ходового вала установлена муфта обгона.

Станок может быть оснащен механическим приводом салазок. В этом случае от ходового вала через механизм фартука подключается колесо z=18, а затем через колеса 20/20·20/23·23/30·30/28·28/36·20/20 движение передается винту (шаг = 5 мм) резцовых салазок.

Суппорт токарно-винторезного станка 16К20

Задняя бабка токарно-винторезного станка 16К20

Моторная установка станка 16К20

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, гитара)

Коробка передач 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.

Станина, рейки, ходовой винт, ходовой вал и привод быстрых перемещений суппорта

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 принципиальная токарно-винторезного станка 16К20