lb3

1. НАСТРОЙКА ТОКАРНО-
ГВИНТОРІЗНОГО
ВЕРСТАТА
мод. 16К20
Мета:  вивчити конструкцію та кінематичну будову токарно-
гвинторізного верстата мод. 16К20;
 отримати навички в настройці токарно-гвинторізного
верстата мод. 16К20;
Завдання:  ознайомитись з будовою, керуванням і призначенням
токарно-гвинторізного верстата мод. 16К20;
 провести аналіз кінематичних груп та побудувати
структурно-кінематичну схему верстата;
 здійснити кінематичну настройку верстата при
нарізанні різі;
 здійснити кінематичну настройку верстата на токарні
роботи;
 скласти звіт про виконану роботу
Обладнання,
пристосування,
наочне
приладдя:
 токарно-гвинторізний верстат мод. 16К20;
 плакат “Кінематична схема верстата”
Теоретичні відомості
1.1. Призначення верстата.
Універсальний токарно-гвинторізний верстат мод. 16К20 призначений
для обробки осесиметричних деталей типу валів, дисків, втулок з
виконанням різноманітних чорнових, напівчистових, чистових токарних та
різенарізних робіт, а саме:

2. - точіння зовнішніх циліндричних та конічних поверхонь;
- розточування внутрішніх циліндричних та конічних поверхонь;
- свердління, зенкерування та розвертування циліндричних та конічних
отворів;
- нарізання зовнішніх та внутрішніх метричних, дюймових, пітчевих та
модульних різей.
1.2. Основні вузли верстата.
Компоновка токарно-гвинторізного верстата мод. 16К20 є
традиційною для верстатів цього типу і складається з таких вузлів (рис. 1):
Передня бабка 1 – призначена для розміщення шпиндельного вузла,
коробки швидкостей та механізмів керування.
Задня бабка 2 – призначена для підтримання деталі в центрах і
закріплення інструмента при обробці заготовки осьовим інструментом
(свердління, розвертування, нарізання різі мітчиками або плашками і т. ін.).
Супорт 3 – несе різцетримач з різцем і надає йому поздовжні та поперечні
рухи в горизонтальній площині відносно осі заготовки.
Фартух 4 – призначений для передачі руху супорту в поздовжньому (від
ходового гвинта 5 або ходового вала 6) і поперечному напрямах.
Станина 7 – призначена для сприйняття зусиль різання, розміщення
основних вузлів та механізмів верстата. Вона має точні направляючі для
переміщення по них каретки супорта.
Коробка подач 8 – призначена для регулювання подачі та вмикання
ходового гвинта або ходового вала.
1.3. Виконавчі рухи верстата.
Головним рухом, що визначає швидкість різання, є обертання
шпинделя із заготовкою. Рух, що визначає величини поздовжніх і
поперечних подач, є рухом супорта, на якому закріплюються різці. При
обробці осьовим інструментом рух подачі отримує задня бабка верстата.
Загальний склад виконавчих рухів у верстаті подано на рис. 2.

3. Рисунок 1 – Компоновка універсального токарно-гвинторізного
верстата.мод. 16К20

4. Рисунок 2 – Схема виконавчиїх рухів верстата.

5. Залежно від виду виконуваних робіт, використовуються такі
виконавчі рухи:
1) Поздовжнє точіння – Фv (О1), Фs1 (П2), Уст (П3).
2) Поперечне точіння (торець) – Фv (О1), Фs2 (П3), Уст (П2).
3) Поперечне точіння (канавка) – Фv (О1), Вр (П3), Уст (П2).
4) Точіння коротких конусів – Фv (О1), Фs3 (П5), Уст (П2), Уст (П3), Уст
(О4).
5) Обробка осьовим інструментом – Фv (О1), Фs4 (П6) або Вр (П6), Уст (П9).
6) Нарізання різі різьбовими різцями – Фv (О1П2), Уст (П3).
Для всіх операцій можуть використовуватися рухи швидкого
переміщення каретки та супорта Доп (П7), Доп (П8).
1.4. Кінематична структура верстата.
Вивчення кінематичної структури верстата поданої у вигляді
кінематичної схеми (рис. 3), передбачає попередню побудову структурно-
кінематичної схеми (рис. 4). Опис кінематики верстата з використанням
структурно-кінематичної схеми гарантується на відповідностях ділянок
кінематичних ланцюгів верстата до їх умовних позначень на структурно-
кінематичній схемі.
1.4.1 Умовні позначення структурно-кінематичної схеми.
С1 – пасова передача
140 ;
268
Р1 – реверс, ланцюг між I і II валами при вмиканні муфти М1;
Іv – орган настройки на швидкість головного руху, ланцюг між I і VI
валами включає в себе ізк і забезпечує 24 частоти прямого обертання (з них
дві дублюється), та 12 частот зворотнього обертання;
Ізк – ланцюг збільшення кроку, розміщений між III i VII валами,
забезпечує збільшення кроку в 2, 8 або 32 рази.
Р2 – реверс, ланцюг між VII i VIII валами;
і – гітара змінних коліс a, b, c, d, забезпечує кратність числу , а
саме:

6. Рисунок 3 – Кінематична схема універсального токарно-гвинторізного
верстата мод. 16К20

7. Рисунок 4 – Структурно-кінематична схема універсального токарно-
гвинторізного верстата мод. 16К20

8. для метричних і дюймових різей
5
8
  40  86

d
86
64
c
a
b
,
для модульних і пітчевих різей:
5
8
  60  86
 
d
73
36
c
a
b
;
ізв – зворотній механізм, ланцюг між IX i XII валами, забезпечує
пропорційність і обернену пропорційність цілому числу залежно від
комбінації виконання муфт М3, М4. Так якщо М3, М4 ввімкнуті, то ізв
пропорційне 4, 5, 6 або 7, якщо М3, М4 вимкнуті то ізв пропорційне

4
1 ,

5
1 ,

6
1 або

7
1 ;
імн – множинний механізм, ланцюг між ХІІ і ХIV валами, забезпечує
кратність 1,
1 ,
2
1 або
4
1 ;
8
С2 – ланцюг між ХIV і ХХ валами, в складі має обгінну муфту М6 для
забезпечення вмикання в ланцюг подачі ланцюга швидких переміщень від
двигуна М2;
Р3 – реверс поздовжньої подачі, ланцюг між ХХІ і ХХІІІ (шестерня z =
66) валами, забезпечується вмиканням – вимиканням муфт М8 і М9;
Р4 – реверс поперечної подачі супорта і подачі різцевих полосків,
ланцюг між XXIV і XXIII (шестерня z = 55) валами, забезпечується
вмиканням – вимиканням муфт М10 і М11;
С3 – зубчаста передача
29 між ХХVI і ХХVІI валами;
16
С4 – ланцюг між ХХVІ і ХХХ валами;
С5 – пасова передача
85 .
127
1.4.2. Особливості кінематичної структури.
1) Нарізання різі різьбовими різцями.
Рух поздовжньої подачі П2 здійснюється від ходового гвинта.
На верстаті нарізаються такі типи різі:
- метрична, крок різі t = t мм;

9. - дюймова, крок різі

t 1

k
1  25.4  127 , k – число ниток
, де мм мм
5
на дюйм;
- модульна, крок різі t  m, де m – модуль різі;
t 
- пітчева, крок різі p
 1 , де p – діаметральний пітч різі.
Таким чином у внутрішньому зв’язку руху Фv (О1П2) знаходиться три
органа настройки на траєкторію, а саме:
- орган настройки на величину кроку, який складається з двох частин:
ізк та імн;
- орган настройки на число  для модульної і пітчевої різей: іπ;
- орган настройки на пропорційність цілому числу для метричної
модульної різі або обернену пропорційність для дюймової та пітчевої різей:
ізв.
2) Токарні роботи.
Рухи подач Фs1 (П2), Фs2 (П3), Фs3 (П5) здійснюються від ходового
гвинта через фартух на відповідні виконавчі органи. Ланцюг подачі
кінематично співпадає з гвинторізним ланцюгом, тобто як орган настройки
на швидкість подачі іs використовуються органи настройки гвинторізного
ланцюга ізк, імн, іπ, ізв.
Особливості настройки ланцюгів подач для токарних робіт:
1) Використовується тільки гітара змінних коліс
86
64
  40 
d
86
c
a
b
.
2) Муфти М3 і М4 ввімкнуті (як для метричної різі).
1.5. Настройка верстату.
1) ланцюг головного руху
n C i і n об хв M в зк шп      1 1 ,
де η = 0.97 – 0.98, ККД пасової передачі;
2) Ланцюг поздовжньої подачі.
1  1  і  і  і  С  і  S мм / об
об . шп  2 ,
i зв мн рп поз
зк

10. де ірп – передаточне відношення рейкової передачі;
3) Ланцюг поперечної подачі.
1  1  і  і  і  С  C  i  S мм / об
об . шп i  зв мн 2 3 гп поп
,
зк
де ігп – передаточне відношення гвинтової передачі;
4) Ланцюг подачі різцевих полозків.
1  1  і  і  і  С  C  C  i  S мм об
об . шп i  зв мн / 2 3 4 гп рп
,
зк
5) Гвинторізний ланцюг.
1  1  і  і  і  i  tмм об
об . шп i  зв мн гп
/ ,
зк
6) Ланцюги швидких переміщень.
n  С   і  M ф ...  Sмм / об 2 5 ,
де іф – передаточне число фартуха відповідно до руху конкретного
виконавчого органу.
2. Варіанти робіт.
Робота полягає в настройці гвинторізного ланцюга та ланцюгів
поздовжньої або поперечної подач верстата згідно заданого варіанта.
Варіант
№
Крок
метричної
різі, t, мм
Величина
поздовжньої
подачі,
Sпоз, мм/об
Варіант
№
Крок
дюймової різі,
(число ниток
на дюйм)
Величина
поперечної
подачі, Sпоп,
мм/об
1 1,5 0.05 11 15 0.03
2 2 0.09 12 12 0.05
3 2,5 0.15 13 10 0.1
4 3 0.25 14 8 0.15
5 3,5 0.35 15 7 0.2
6 4 0.6 16 6 0.35
7 5 1.0 17 5 0.4
8 6 1.4 18 4 0.6
9 7 2.0 19 3 0.8
10 10 2.8 20 2 1.2

11. 3. Порядок виконання роботи.
3.1. Теоретична частина.
1) Провести аналіз поверхні, що можуть оброблятися на верстаті, і на
основі прийнятих схем обробки визначити методи формоутворення та
комплекс необхідних виконавчих рухів для обробки кожної поверхні
зокрема;
2) Провести аналіз структур кінематичних груп з визначенням їх складу і
характеристикою елементів;
3) Записати умови узгодження кінематичних ланцюгів та відповідні
рівняння кінематичних балансів;
4) Провести настройку кінематичних ланцюгів згідно з варіантом
завдань.
3.2. Практична частина.
1) Оправку із приєднаним до неї папером закріпити в патроні або в
центрах верстата.
2) Закріпити в різцетримачі олівець по центру заготовки.
3) Вставити за допомогою рукояток необхідні швидкості головного руху
і подачі (при необхідності провести заміну гітари змінних коліс a, b, c, d).
4) Провести нарізання гвинтової лінії на оправці.
5) Провести вимірювання кроку гвинтової лінії та визначити похибку
кроку.
6) Результати вимірювань та розрахунків подати у звіт.
Перелік посилань:
1. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов/
Под. ред. В.Э. Пуша. – М.: Машиностроение, 1985. – 256 с.
2. Маеров А.Г. Устройство, основы конструирования и расчет
металлообрабатывающих станков и автоматических линий: Учебное
пособие для техникумов. – М.: Машиностроение, 1986. – 368 с.
3. Кінематична структура верстатів: Навчальний посібник/ Ю.М.
Данильченко. – Тернопіль, 1994. – 24 с.