Обработка металлов резанием
| Вид материала | Документы |
- Шифр специальности: 05. 16. 01 Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов, 25.46kb.
- Обработка металлов давлением при обработке металлов давлением, 131.9kb.
- Программа профессиональной переподготовки мтф п/п-1 «металловедение и термическая обработка, 34.45kb.
- Лекция 7 термическая обработка металлов, 136.74kb.
- Научные основы и технологические способы обработки гетерофазных сплавов с высоким уровнем, 572.64kb.
- Программа вступительного испытания по направлению «Металлургия», 51.65kb.
- 05. 16. 01 Металловедение и термическая обработка металлов, 25.25kb.
- Развитие научных основ и разработка совмещенных методов обработки металлов давлением,, 606kb.
- Реферат по теме: «Металлы. Свойства металлов.», 196.2kb.
- Закономерности превращения, 589.18kb.
Цанга (от нем. Zange), приспособление в виде пружинящей разрезной втулки для зажима цилиндрических или призматических предметов. Со стороны головки (рис.) Ц. имеет осевые прорези, разделяющие лепестки — зажимные кулачки. Зажим предмета происходит под действием осевого усилия, приложенного к наружной или внутренней (при зажиме предмета за его внутреннюю поверхность) конической части Ц. Применяется как патроны зажимные на металлорежущих или деревообрабатывающих станках, в цанговых карандашах и т.п.
Цанги: а — односторонняя; б — двусторонняя; в — цанга-втулка (для закрепления предмета за внутреннюю поверхность); 1 — коническая часть; 2 — прорезь; 3 — лепесток.
Центр в машиностроении, устройство, применяемое для установки детали или оправки на токарных, кругло-шлифовальных и др. станках, а также в контрольно-измерительных приборах. Один конец Ц. — рабочая коническая поверхность с углом при вершине 60 или 90°, другой — хвостовик с пологим конусом инструментальным для закрепления Ц. в шпинделе передней бабки или пиноли (передвижной в осевом направлении гильзе) задней бабки станка. Если на обрабатываемой детали нужно проточить торцовую поверхность, то на неподвижном Ц. предусматривают вырез для выхода резца. Для полых деталей применяют грибковые Ц. с увеличенным диаметром усечённого рабочего конуса, контактирующего с конической фаской отверстия детали. Поводковый Ц., устанавливаемый в шпиндель станка, имеет на конической рабочей поверхности зубчики, передающие движение обрабатываемой детали. Для устранения скольжения детали по неподвижному Ц. при значительных скоростях обработки его заменяют вращающимся Ц. на подшипниках качения. Изготовляются Ц. из закалённой стали.
Конус инструментальный, конический хвостовик инструмента или гнездо для него в шпинделе станка или прибора; служит для соединения свёрл, развёрток, зенкеров и др. инструментов, а также оправок и центров со шпинделями станков и приборов. Применение К. и. обеспечивает быстрое и удобное крепление инструмента, точность его центрирования, надёжность работы. Использование К. и. способствует проведению взаимозаменяемости. В СССР К. и. стандартизованы
Коробка скоростей, механизм, предназначенный для ступенчатого изменения частоты (скорости) вращения ведомого вала при постоянной частоте вращения ведущего путём изменения передаточного числа. К. с. состоит из переключаемых зубчатых передач, размещенных в отдельном корпусе (коробке) или в общем корпусе с др. механизмами. Наряду с термином «К. с.» применяют термин коробка передач, например для механизма, входящего в привод ведущих колёс автомобиля и др. транспортных средств.
Передаточное число, отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни
в зубчатой передаче, числа зубьев колеса к числу заходов червяка в червячной передаче, числа зубьев большой звёздочки к числу зубьев малой в цепной передаче, а также диаметра большего шкива или катка к диаметру меньшего в ремённой передаче и фрикционной передаче (нерегулируемой). П. ч. применяют также при расчётах многоступенчатых редукторов и др. механизмов. В отличие от передаточного отношения, П. ч. всегда больше или равно 1.Коробка передач, механизм для ступенчатого изменения передаточного числа, т. е. скорости вращения или величины подачи. К. п. состоит из переключаемых зубчатых передач, размещенных в отдельном корпусе (коробке) или в общем корпусе с др. механизмами.
К. п., применяемая для изменения скорости главного движения резания металлорежущих станков, называется также коробкой скоростей. К. п., предназначенная для изменения подачи в металлорежущих станках и имеющая некоторые кинематические особенности, называется коробкой подач. К. п. широко применяются в приводах ведущих колёс автомобилей и др. транспортных средств, работающих от двигателя внутреннего сгорания, который при небольшой частоте вращения не может развивать большого вращающего момента и большой мощности, а также не допускает изменения направления вращения вала (реверсирования). Использование К. п. позволяет получить достаточный момент на колёсах, рациональные режимы работы двигателя при различных скоростях движения, а также обеспечивает задний ход.
Передаточные числа u К. п. обычно соответствуют геометрическому ряду (u1; u2 = u1; u3 = 2u1,...), что обеспечивает одинаковое относительное увеличение u при переключении с любой скорости на следующую. Значения u в СССР стандартизованы: 1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58; 2,00. Иногда применяют ступенчатый геометрический ряд с разным на определенных участках регулирования или арифметический ряд (например, в коробке подач).
Конструкция К. п. зависит от её назначения, способа переключения передачи и технической характеристики машины или станка — передаваемой мощности, быстроходности, числа скоростей (до 48), диапазона регулирования. Для ускорительных передач К. п. обычно принимают u не менее 1/2, для замедляющих — не более 4, число передач между двумя валами не более 6—8.
По способу переключения передач различают: К. п. со скользящими зубчатыми блоками (с кулачковыми и зубчатыми муфтами); К. п., имеющие зубчатые муфты с синхронизаторами; К. п. с фрикционными муфтами и тормозами; К. п. с муфтами свободного хода. К. п. со скользящими блоками (рис. 1) допускают переключение только при остановках или на малой скорости холостого хода; имеют простую и компактную конструкцию, широко применяются в металлорежущих станках с большим числом скоростей. При малом конструкцию К. т можно упростить и сократить по длине, применив корригирование зубчатых колёс, позволяющее одно и то же зубчатое колесо сцеплять с разными колёсами на др. валах. К. п., имеющие зубчатые муфты с синхронизаторами (рис. 2), позволяют сначала вводить в соприкосновение небольшие фрикционные поверхности, выравнивающие угловые скорости вала и включаемого зубчатого колеса, а затем вводить в зацепление зубчатую муфту. Эти К. п. обеспечивают безударное переключение на холостом ходу; применяются преимущественно в автомобилях. К. п. с фрикционными муфтами и тормозами допускают переключение на ходу под нагрузкой, а при использовании муфт и тормозов с электромагнитным, гидравлическим или пневматическим управлением обеспечивают дистанционное переключение и возможность автоматизации. Ввиду сложности конструкции и больших габаритов такие К. п. применяют при малом числе скоростей; переключение тормозами используют в планетарных К. п. (рис. 3). К. п. с муфтами свободного хода (рис. 4) осуществляют переключение передач при изменении направления вращения ведущего вала при неизменном направлении вращения ведомого; применяются редко.
Переключение скоростей в К. п. осуществляется: механизмами индивидуального управления, в которых каждый зубчатый блок или муфта переключается отдельной рукояткой; механизмами централизованного управления (последовательного и выборочного включения и с предварительным выбором, или преселективные), в которых все зубчатые блоки и муфты переключаются одной общей рукояткой; электрическими и др. устройствами дистанционного управления; устройствами автоматического управления, переключающим скорости в зависимости от изменяющихся условий работы.
Недостатки К. п. по сравнению с механическими вариаторами: ступенчатое изменение передаточного числа и менее удобное управление; преимущества — жёсткая кинематическая связь, т. е. строгое постоянство передаточных чисел между ведущим и ведомым валами, высокая надёжность и долговечность, компактность и простота конструкции, что обеспечило их широкое применение в современных машинах.
Лит.: Машиностроение. Энциклопедический справочник, т. 11, М., 1948.
Н. Я. Ниберг.
Рис. 2. Схема автомобильной четырёхступенной (I—IV) коробки передач: 1 — первичный вал; 2, 3 — муфты с синхронизаторами; 4 — выходной вал; 5 — шестерни, входящие в зацепление с зубчатыми колёсами; 6 — вторичный вал.
Рис. 3. Схема трёхскоростной планетарной коробки передач.
Рис. 4. Схема двухскоростной коробки передач с муфтами свободного хода.
Рис. 1. Схема коробки передач со скользящим зубчатым блоком: а — двухвенцовым; б — трехвенцовым; в — одновенцовым, входящим в зацепление с тремя разными шестернями (u=1,06).
Коробка подач, механизм металлорежущего станка, предназначенный для изменения подачи; состоит из переключаемых зубчатых передач, которые помещены в корпус (коробку). Особенности кинематики К. п. позволяют точно согласовать движение подачи инструмента при формообразовании обрабатываемой детали (нарезание резьб и зубьев) с др. движениями инструмента относительно заготовки. Например, в токарно-винторезном станке нужно перемещать резец вдоль заготовки за один её оборот на величину, равную шагу нарезаемой резьбы. Для изменения передаточного отношения в К. п. предусматривают накидную шестерню, сидящую на валу, и ряд зубчатых колёс, закрепленных на др. валу. Такая К. п. обычно имеет также передачи для настройки на тип резьбы и так называемые множительные передачи для расширения диапазона регулирования подачи.
Каретка (от итал. carretta — тележка), узел механизма или машины, несущий ряд деталей и передвигающийся по направляющим или, реже, вращающийся в подшипниках. В металлорежущих станках К. — нижняя (опорная) часть суппорта, перемещающаяся по направляющим станины (токарные станки), поперечины (продольно-строгальные и карусельные станки), или часть стола станка, передвигающаяся по направляющим консоли (поперечно-строгальные и фрезерные станки). В ткацких станках К. — механизм для зевообразования при выработке тканей мелкоузорчатых и сложных переплетений. В пишущих машинках К. выполнена в виде рамки с валиком для бумаги. В велосипедах К. называют весь педальный механизм.
Резцедержатель, приспособление на токарных, строгальных и некоторых других металлорежущих станках, служащее для установки и закрепления в нём резца болтами.
Планшайба (нем. Planscheibe), приспособление, применяемое в токарных, расточных и некоторых др. металлорежущих станках, на котором закрепляется обрабатываемая заготовка или режущий инструмент для сообщения им вращательного движения. Как правило, на П. устанавливаются заготовки сложной формы или большого диаметра при небольшой длине. Крепление обрабатываемых заготовок на П. осуществляется прихватами, угольниками (рис.), накладками, болтами.
Крепление деталей на планшайбе: а — при помощи прихватов; б — при помощи угольника.
Вариатор, отдельный агрегат или встроенный в машину узел для плавного изменения передаточного числа. В. состоит из одной или нескольких бесступенчатых передач и устройств, обеспечивающих их функционирование. Основная характеристика В. — диапазон регулирования, то есть отношение наибольшего передаточного числа к наименьшему (обычно 3—6, реже 10—12).
В. обеспечивает оптимальный скоростной режим машины при различных условиях её работы. Например, на станке можно поддерживать наивыгоднейшую скорость резания на различных участках заготовки при обработке поверхностей вращения переменного радиуса. На эскалаторах метрополитена В. служат для точной подгонки скоростей движения поручней и лестницы. В. применяют в станках, машинах и механизмах текстильной, бумажной, химической промышленности, на транспорте. Распространённая конструкция — клиноремённый В. со встроенным электродвигателем. Применение В. как бесступенчатых регуляторов скорости (при необходимости — с программным управлением) значительно возрастает в связи с возможностью использования их для автоматизации управления производственными процессами.
Н. Я. Ниберг, А. А. Пархоменко.
Бесступенчатая передача, механизм для плавного изменения передаточного числа, т. е. отношения частоты вращения ведущего звена к частоте вращения ведомого. Применяется в транспортных машинах, станках, приборах и т.д. Бесступенчатое регулирование скорости по сравнению со ступенчатым повышает производительность машин, облегчает автоматизацию и даёт возможность управления на ходу. Б. п. — часть вариатора, который состоит из одной или нескольких Б. п. и устройств, обеспечивающих их функционирование. Различают Б. п. электрические и механические.
В зависимости от вида передающих звеньев механические Б. п. бывают с жидким рабочим звеном (гидравлические), с гибким (ремённые и цепные) и с жёстким звеньями. По характеру работы Б. п. с гибким и жёстким звеньями делятся на фрикционные (трения) и зацепления, непрерывного действия и импульсные. Термин «Б. п.» обычно применяют к механическим передачам с гибким и жёстким звеньями.
Электрические Б. п., выполняемые по системе генератор — двигатель, применяют в транспортных машинах и для др. целей при передаче значительных мощностей (см. Электропривод).
Гидравлические Б. п. бывают гидростатические (или объёмного действия) и гидродинамические (см. Гидропередача объёмная, Гидродинамическая передача). Для уменьшения частоты вращения при постоянном вращающем моменте и сравнительно низком кпд служат муфты скольжения — гидродинамические и др.
Фрикционные Б. п. с гибким звеном и раздвижными коническими шкивами (рис. 1) обеспечивают малое изменение передаточного числа при изменении нагрузки, отличаются высокой надёжностью, но имеют большие габариты. В Б. п. с гибким звеном (клиновым ремнем или специальной роликовой цепью) передаточное число изменяется: принудительным согласованным сближением одной пары конусов и раздвижением другой при помощи механизма управления (рис. 1, а); осевым перемещением одной пары конусов принудительно, а другой под действием пружины (рис. 1, б); изменением межосевого расстояния (А) при одном подпружиненном и другом закрепленном шкиве (рис. 1, в).
Б. п. зацепления с гибким звеном отличаются высокими эксплуатационными качествами, но сложны в изготовлении. Основные элементы этой передачи: раздвижные зубчатые конусы и пластинчатая цепь. Звенья цепи имеют поперечные окна, в которые вставлены пакеты тонких пластин (рис. 2). Против выступов на одном конусе располагаются впадины другого так, что при перемещении в осевом направлении пластины принимают форму зубьев, осуществляя зацепление.
Фрикционные Б. п. с жёстким звеном компактны и имеют обычно жёсткую механическую характеристику, но требуют значительных сил для прижатия рабочих тел и создания необходимого трения между ними; имеют пониженную надёжность в эксплуатации из-за возможности пробуксовки и повреждения рабочих поверхностей. Кпд и долговечность этих Б. п. в значительной степени зависят от геометрического скольжения, возникающего в результате неравенства скоростей ведущего и ведомого звеньев на линии контакта. Чем больше относительная скорость скольжения Vck на линии контакта, тем ниже кпд Б. п. и больше износ трущихся поверхностей.
На рис. 3 показаны схемы некоторых Б. п., расположенных в порядке уменьшения геометрического скольжения. Многодисковые Б. п. (рис. 3, а), несмотря на невыгодную схему геометрического скольжения, широко применяются для средних и больших мощностей (до сотен квт) из-за благоприятных условий образования масляного клина в местах контакта и наличия большого числа узких контактных поверхностей. В лобовой Б. п. (рис. 3, б) с коническим роликом при совпадении вершины конуса А с точкой А, геометрическое скольжение отсутствует, а в др. положениях оно существенно меньше, чем у Б. п. с цилиндрическим роликом (рис. 3, в). В схеме торовой Б. п. (рис. 3, г) очень малое геометрическое скольжение во всех положениях роликов и практически отсутствует в положениях, когда вершина А конической поверхности, условно заменяющей сферическую поверхность ролика, находится в точках А1 и А2, на геометрической оси чашек. Б. п. этого типа выполняются с 2 и 3 роликами, отличаются высоким кпд и компактностью. Недостатком их являются сложность изготовления, ремонта и пониженная надёжность. Б. п. с точечным контактом имеет промежуточные стальные шары (рис. 4), положение физических или геометрических осей которых изменяется механизмом управления.
В импульсных Б. п. вращательное движение ведущего вала преобразуется в качательное (колебательное) или в неравномерное вращательное движение промежуточных звеньев, от которых через механизмы свободного хода движение передаётся ведомому валу. Передаточное число устанавливается механизмом управления, изменяющим амплитуду колебаний или скорость промежуточных звеньев. Неравномерность скорости ведомого звена частично сглаживается его инерцией.
Лит.: Детали машин. Справочник, 3 изд., т. 3, М., 1969; Краткий справочник машиностроителя, М., 1966.
Н. Я. Ниберг.
Рис. 2. Бесступенчатая передача зацепления: 1 — пластинчатая цепь; 2 — пластины; 3 — зубчатые конусы.
Рис. 1. Фрикционная бесступенчатая передача с гибким звеном и раздвижными шкивами: 1 — гибкое звено; 2 — управляемый шкив; 3 — подпружиненный шкив; 4 — постоянный шкив; 5 — цапфы.
Рис. 3. Фрикционная бесступенчатая передача с жёсткими звеньями (скорость геометрич. скольжения показана при наибольшей нагрузке): а — многодисковая (установка передаточного числа производится изменением межосевого расстояния А); б — лобовая с коническим роликом; в — лобовая с цилиндрическим роликом; г — торовая.
Рис. 4. Бесступенчатая передача с промежуточными шарами: а — с изменением наклона физической оси вращения шаров; б — с изменением наклона геометрической оси шаров (механизмы управления не показаны).