Токарно-винторезный станок 1П611

Конструктивные особенности

Станок имеет следующие особенности конструкции:

• Фиксация резцовой головки, но без зазора (обеспечивается жесткость и точность).
• В наличии контейнер с емкостью для охлаждающей жидкостью и шкаф с электрооборудованием.
• Система отвода и сбора стружки.
• Преселекторное управление (предварительный выбор скорости вращения шпинделя для следующего этапа обработки).
• Фартук с защитой от перегрузок и жестким упором при точении.
• Верньерный механизм для точной поперечной подачи.
• На поперечной каретке суппорта механизм для выполнения фрезерных работ.
• Суппорт управляется одной рукояткой по мнемоническому принципу.
• Отсутствие элементов управления с тыльной стороны (можно ставить у стены).

Станина

• Сделана из хромоникелевого чугуна с двумя плоскими и двумя призматическими направляющими, которые закалены токами высокой частоты и отшлифованы. Станина закреплена на монолитной трубе. Тут же полка, защищающая ходовой винт от стружки и эмульсии. Внутри станины расположены:
• Электродвигатель главного привода.
• Редуктор изменения скоростей вращения шпинделя.
• Механизмы системы подачи смазки и охлаждающей жидкости.
• Емкость для эмульсии.
• Панель с электрооборудованием.

Передняя и задняя бабка

В передней бабке расположены:

• шпиндельный узел, соединенный с редуктором четырьмя клиновыми ремнями;
• зубчатая муфта, передающая на шпиндель двенадцать скоростей вращения;
• перебор — передает еще двенадцать с помощью специальной рукоятки;
• блокировочный механизм (исключает одновременное включение муфты и перебора);
• устройство изменение шага нарезаемой резьбы;
• трензель, передающий вращение на гитару и далее на коробку передач.

Задняя бабка жестко поджимает длинные детали и повышает точность работы. На этом станке она может смещаться на 10 мм в обе стороны по отношениям к центрам.

Коробка подач

Изготовлена в закрытом виде. Служит для подачи движения на суппорт для нарезания метрической резьбы с шагом 0.2–48 миллиметров без добавочных шестерен.

Коробка скоростей

Представляет из себя редуктор из четырех осей с шестернями. При помощи фланцев соединяется с двигателем. Натяжение регулируется тумбами.

Редуктор

Отвечает за частоту вращения шпиндельного узла. Приводится в движение главным электродвигателем, соединенным с ним через фланцы. Редуктор можно перемещать по плоским направляющим для регулирования натяжения ремней. Изменение скоростей производит преселективный механизм, управляемый соответствующим маховиком.

Суппорт и фартук

Суппорт — это механизм для крепления и перемещения инструмента и приспособлений для обработки деталей. Конструкция обеспечивает движение резцедержателя, установленного в верхней части, в любом направлении. Продольное движение обеспечивает каретка, а поперечное – салазки.

Фартук размещен в нижней части суппорта. Устройство ответственно за продольную и поперечную подачу суппорта. Движение возможно в ручном и автоматическом режиме. В фартуке размещены:

• четыре муфты — управляют направлением подач;
• ходовой вал — производит поступательное движение суппорта;
• ходовой винт перемещает каретку в продольном направлении;
• панель управления подачами;
• Блокировочное устройство делающего невозможным одновременное включения винта и ходового вала;
• Механизм защиты от перегрузок.

Шпиндель

Шпиндель – полый вал с коническим отверстием. Жестко закреплен на подшипниках в передней бабке. Имеет внутренний конус Морзе для крепления инструмента (например: цанговых зажимов). Снаружи резьба для крепления планшайбы с патроном.

Важно качественное закрепление подшипников шпинделя

Схема электрическая

Электрическая схема содержит в себе:

• Главный привод – трехфазный асинхронный двигатель мощностью 3 кВт.
• Двигатель привода механизма подачи смазки.
• Двигатель насоса подачи охлаждающей жидкости.
• Трансформатора, выдающего напряжение 36 В для лампы освещения, 60 В для системы торможения и 127 В для цепей управления.
• Устройства защиты и тепловые реле.

Особенности дополнительных деталей

Некоторые узлы сконструированы не так как в других станках токарной группы.

В передней бабке:

• шкив установлен по центру;
• шпиндельный узел имеет двадцать скоростей оборотов;
• гитара для расширения видов нарезки резьбы;
• трензель с приспособлениями для повышения размера шага.

Задняя бабка надежно поджимает длинную заготовку. Может сдвигаться на 1 см обе стороны от центра. Расширяет диапазон видов обработки деталей. Конусная линейка на суппорте дает возможность обработки конусных деталей.

Электрическое оборудование 1И611П

Рассматривая чертежи и принципы работы токарного станка данной модели, нельзя не упомянуть электрическое оборудование, от которого напрямую зависит работоспособность устройства.

Главными элементами в электрической схеме агрегата являются три электродвигателя, отвечающие за главное движение, смазку узлов оборудования и подачу охлаждающей жидкости.

Все двигатели асинхронного типа и работают от трехфазной электрической сети. Подключение электрооборудования токарного станка к системе электроснабжения осуществляется при помощи пакетного выключателя.

Принципиальная электросхема 1И611П (нажмите для увеличения)

Электромонтажная схема станка

Включение двигателя, который приводит в действие насос для подачи смазочного состава к узлам агрегата, происходит при помощи магнитного пускателя. Только после включения данного двигателя и самого насоса может быть запущен электродвигатель главного движения, для чего используется рукоятка валика, связанного с конечным выключателем. Данную рукоятку можно поставить в одно из двух положений: «Вперед» и «Назад».

Электродвигатель привода насоса системы охлаждения, который также может быть запущен только при работающей системе смазки, включается при помощи выключателя с маркировкой «ВН». В электрической схеме токарного станка 1И611П имеется еще два электрических выключателя: «ВО» – для включения локального освещения зоны обработки, «КТ» – для притормаживания главного электродвигателя в тот момент, когда на ходу переключаются шестерни редуктора.

Предназначение станка

ИЖ 1И611П относится к профессиональному оборудованию. Хоть он был произведен в середине прошлого века до сих на многих предприятиях успешно пользуются этой техникой. С его помощью проводят работы по металлу:

• фрезерные;
• токарные;
• шлифовочные.

Выполняются действия не только в центрах, и на патронах. Последние могут быть цанговые или кулачковые — принципиальной разницы нет.

Также возможно шлифование внутри предметов при помощи инструмента, который укрепляется в патроне. Винторезный станок справляется с изделиями различных форм. Его используют для работы с вариантами конусной формы, цилиндрической. Резьба нарезается модульная, метрическая или дюймовая — завит от требуемых характеристик. Особенности:

• жесткость головки резьбы определяется фиксаций по принципу отсутствия зазора;
• коробка передач удобна, так как не меняются шестерни для изготовления резьбы;
• охлаждающая жидкость увеличивает срок службы оборудования;
• есть профессиональная система отвода стружки;
• есть возможность выбрать в предыдущем ходе оборудования то, с какой скоростью шпиндель будет вращаться в следуем шаге — это упрощает работу специалиста;
• есть специальное устройство, защищающее от перегрев коробку передач;
• узел шпинделя не нуждается в плановой разборке и сборке;
• верньер, которые есть отнюдь не в каждой технике, позволяет суппорту перемещаться с высокой точностью;
• винт, при помощи которого происходит выполнение резьбы, автоматически периодически смазывается, что улучшает характеристики;
• удобство управления станком из-за особым образом установленной рукоятки управления.

Станок ИЖ можно устанавливать в удобном на производстве месте. В конструкции нет узлов, которые нужно дополнительно обслуживать в процессе использования, например, переставлять шпинделя для провидения резьбы или смазывать узлы при работе. Это дает возможность установить громоздкий прибор около стенки.

Конструкция токарно-винторезного станка

На станине неподвижно закреплены:

• передняя бабка;
• коробка подач;
• гитара;
• электродвигатели.

По направляющим перемещается суппорт с резцедержателем и фартуком. Справа стоит задняя бабка.

Передняя бабка

Передняя бабка – самый сложный и массивный узел токарного станка 1П611. Она расположена на станине слева, выше линии направляющих.

В нее вмонтировано несколько узлов:

• шпиндель с подшипниками;
• привод подачи;
• переборные шестерни;
• механизм управления.

Упорные и радиальные подшипники принимают на себя нагрузки на шпиндель и делают вращение равномерным. Снаружи передней бабки, в рабочей зоне, на шпиндель крепится патрон с кулачками для фиксации детали.

Гитара

Без гитары станок может работать, но резьбы нарезать не получится. Набором шестерен с определенным количеством зубьев, регулируется шаг – перемещение резца за определенный размер за один оборот шпинделя – детали.

Приклон гитары поворачивается, изменяя межцентровое расстояние между шестернями. Это обеспечивает качественное зубчатое зацепление колес с разным количеством зубьев. В рабочем положении конец приклона зажимается болтом.

Суппорт

Подвижный узел суппорт перемещает режущий инструмент по направляющим вдоль станка. На нем установлены:

• фартук с механизмом управления подачи;
• салазки с резцедержателем.

Через фартук проходят ходовой винт и вал. Внутри стоят зубчатые муфты. Перемещение режущего инструмента перпендикулярно оси станка осуществляется движением, резцедержателя по поперечным направляющим в верхней части салазок.

Задняя бабка

Стоящая справа на направляющих задняя бабка используется для выполнения операций:

• фиксации в центрах длинных деталей;
• сверловки;
• зенкерования;
• нарезки внутренней резьбы метчиком.

Горизонтальное смещение пиноли с центром, позволяет точить конусные валы с малым углом. Корпус перемещается 2 винтами, расположенными у основания узла.

Задняя бабка стоит на направляющих станины и перемещается по ним. Фиксируется прижимными планками, расположенными снизу. Пиноль с инструментом приводится в движение ручкой, выступающей справа из корпуса. Рычаг в верхней части впереди корпуса зажимает пиноль в рабочем положении.

Электрооборудование

Устройство электрической схемы станка 1П611 позволяет приводу, системе охлаждения и освещения включаться и работать независимо.

Электродвигатель привода

Приводной асинхронный электродвигатель имеет мощность 1,7 кВт, скорость вращения 3000 об/мин. Он установлен внизу, внутри левой стойки станины и через клиноременную передачу передает вращение на вал привода.

Электронасос охлаждения

Электронасос СОЖ мощностью 0,12 кВт располагается на правой стойке. Там же на передней стороне корпуса находятся кнопки его запуска и остановки. Включается система охлаждения независимо от работы привода станка.

Переключатель управления

Вводным выключателем подается и отключается напряжение силовых и управляющих цепей. Переключатель запускает шпиндельную бабку и задает направление:

• вращение шпинделя прямое или обратное;
• отключение вращения патрона и торможение.

Отключение вращения и срабатывание тормоза происходит при возврате рукоятки в нейтральное положение.

Местное освещение

Лампочка местного освещения установлена сзади на корпусе суппорта и движется синхронно с инструментом. Светильник представляет собой плафон на гибкой стойке. Он работает от постоянного тока 36 В.

Тормозное сопротивление

Торможение двигателя происходит за счет включения обратного тока и сопротивления при нажатии на кнопку «Стоп».

Пусковая и защитная аппаратура

На передней панели правой станины расположен входной выключатель. Ниже него кнопки включения освещения и охлаждения.

На левой стойке ниже передней бабки изменяется направление и скорость вращения шпинделя.

Для защиты рабочего от поражения током и предупреждения аварийных ситуаций, электросхема станка, кроме заземления имеет:

• предохранители от коротких замыканий;
• тепловые реле от перегрузок;
• магнитный пускатель.

Вся защитная аппаратура указана в электрической схеме оборудования.

Принцип работы

С двигателя через ременную передачу вращение передается на перебор. Зубчатая муфта соединена с шестерней на шпинделе. Она вращает его и патрон с зажатой в кулачках деталью со скоростью 33,5–3000 об/мин.

Ведущий вал, получающий обороты от коробки подач, проходит ниже направляющих через фартук. В нем зубчатые муфты превращают вращательное движение в поступательное. Вместе с суппортом перемещается режущий инструмент вдоль детали.

Документация к оборудованию

Паспорт на станок 1П611 является руководством по эксплуатации не только для рабочего, но и для тех, кто будет его обслуживать и ремонтировать. Это технический документ, который прикладывается изготовителем к поставляемому оборудованию.

Обзор разделов, приведенных в паспорте:

• назначение и возможные области применения;
• описание конструкции;
• технические характеристики;
• транспортировка и распаковка;
• подготовка фундамента с проведением монтажа и установки;
• обеспечение рабочего состояния станка, наладка и его запуск с соблюдением техники безопасности;
• инструкция по эксплуатации;
• спецификации:
  • всех узлов оборудования;
  • управляющих органов;
  • зубчатых и червячных колес;
  • шестерён для настройки при нарезании резьб;
  • шариковых и роликовых подшипников;
  • принадлежностей;
  • электрооборудования;
  • гидравлических устройств (клапаны, золотники и др.);
• схема управления;
• схема смазки;
• электрическая схема;
• кинематическая схема;
• схема гидравлических соединений.

Кинематическая схема станка

Паспорт используют рабочие, технологи, механики и энергетики. Электрослесари используют электросхему оборудования для ремонта. Требования к эксплуатационной документации сейчас регламентируются ГОСТ 2.601-2013.

Электрическая схема станка

При наладке станка и приспособлений обеспечивают правильность:

• установки и закрепления инструмента, заготовок;
• расположения трубопроводов системы подвода СОЖ.

1. Станок 1П611 является универсальным и обеспечивает повышенную точность изготовления.
2. Настройку станка для обработки детали производят, сообразуясь с чертежом.
3. Подбор чисел оборотов шпинделя и величины подачи осуществляют при помощи рукояток на передней бабке, где имеются нужные схемы и таблицы.

Особенности дополнительных деталей

Передняя бабка 1И611П смонтирована следующим образом:

• Шкиф, установленный по центру.
• Шпиндельный узел, имеющий 20 типов оборотов.
• Рукоятка для переключения муфты и шестерни.
• Трензель с приспособлениями для повышения размера шага.
• Задняя бабка обеспечивает зажатие длинной детали, способствуя высокоточной ее обработке.
• Задняя бабка может сдвигаться на 1 см в обе стороны от центра, манипуляция позволяет использовать более широкий радиус обработки деталей.
• Конусная линейка обеспечивает возможность обработки конусных деталей.
• Гитара – располагается с левой стороны коробки передач, для изготовления резьбы, требует установки шестеренок.
• Фартук – обеспечивает перемещение суппорта. Состоит из ходового валика и винта, обеспеченными блокирующим механизмом.

Инструкцию для этого процесса можно найти в паспорте устройства.

Недостатком токарного винторезного устройства следует считать отсутствие возможности создания питчевой резьбы на нем. Но учитывая то, что применяется она очень редко, стоит упустить этот момент.

Перед началом работы на токарном станке требуется тщательно изучить инструкцию и соблюдать все правила эксплуатации механизма.

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1к62

Условные обозначения

Мф6 — обгонная муфта для выключения цепи подач от электродвигателя М2 при быстром перемещении суппорта;

Мф7 — предохранительная муфта, пробуксовывающая при перегрузке механизма подач;

Мф8, Мф9 — муфты для включения подачи суппорта влево или вправо;

z — число зубьев ступенчатого конуса (блок Б10, z = 26, 28, 32, 36, 40, 44, 48), с накидной шестерней z=36;

u₂ — передаточные отношения передачи от вала XII валу XIV, которая переключается блоками Б11 и Б12;

Б1..Б — блоки зубчатых колес;

a/b·c/d — сменные зубчатые колеса гитары (приклона);

Р — шаг резьбы в мм.

Винторезная кинематическая цепь токарно-винторезного станка 1к62

При нарезании всех видов резьб на станке продольное перемещение суппорта осуществляется уже ходовым винтом XV. Для этого включается муфта Мф5, а шестерня z=10 выводится из зацепления с зубчатой рейкой. Подача суппорта производится при включении гайки ходового винта XV.

Нарезание метрических резьб

Настройка механизма подач для нарезания этой резьбы производится путем установки блоков гитары Б8 и Б9 так, чтобы передача осуществлялась через колеса с передаточным отношением u_VIII-IX = (42/95)·(95/50) включением муфт Мф2, Мф3 и Мф5. Блок Б10 становится в этом случае ведущим.

Уравнение баланса винторезной цепи запишется так:

Подставляя семь значений z (26, 28, 32, 36, 40, 44, 48) и четыре значения u₂ (1/8; 1/4; 1/2; 1), можно получить 28 значений шагов резьбы в пределах от Р = 26/4 · 1/8 = 0,8125 до P₂₈ = 48/4 = 12 мм. Из 28 только 19 значений шагов совпадают с применяемыми метрическими резьбами.

Нарезание модульных резьб

Настройка механизма подач для нарезания модульных резьб производится так же, как для нарезания метрических, только блоки гитары Б8 и Б9 устанавливаются так, чтобы передача осуществлялась через колеса с передаточным отношением u’_VIII-IX = (64/95) · (95/97), при этом получаемый шаг резьбы изменяется в число раз, равное (64/95 · 95/97) : (42/95 · 95/50) = 64/97 · 50/42 = 3200 / 4074 = 0,78552. Поэтому получаемый шаг модульной резьбы P’ = 0,78552 · zu₂/4, а модуль m = P/ /π = 0,78552 / 3,14 · zu₂/4 = 1/4 · zu₂/4.

Нарезание дюймовых резьб

Настройка механизма подач для нарезания этих резьб производится так же, как и на метрические, но при этом включается только муфта Мф5, а все остальные выключаются. В результате этого блок Б10 зубчатых колес становится ведомым.

Уравнение баланса кинематической цепи в этом случае запишется так:

Дюймовые резьбы характеризуются не шагом, а числом ниток К на один дюйм длины резьбы. Число ниток находят из формулы:

Подставляя в формулу семь значений z и четыре значения u₂, получают 28 различных значений К, из которых 20 стандартных значений.

Нарезание питчевых резьб

При нарезании питчевых резьб пользуются такой же кинематической цепью, как и при нарезании дюймовых резьб, только на гитару вместо колес 42/95 · 95/50 устанавливают сменные зубчатые колеса 64/95 · 95/97. При этом полученный шаг резьбы изменяется в 0,78552 раза и равен Р = 0,78552 · 16 · 25,4 (u₂/z), а К = z/0,78552 · 16.

Известно, что между питчем Dp и числом ниток К на один дюйм существует соотношение Dр = Кπ. Поэтому Dp = Кπ = πz / 0,78552 · 16u₂ = 4z/16u₂ = z/4u₂.

Нарезание резьбы с увеличенным шагом

Все кинематические цепи, написанные ранее, относились к резьбам с нормальным шагом.

Для получения увеличенного шага резьбы шестерня z=46 блока Б6 вводится в зацепление с шестерней z=45 вала III. В этом случае передача от вала VI на вал VII осуществляется через валы V, IV и III со следующими передаточными отношениями:

а) при частоте вращения шпинделя в диапазоне n = 12,5..40 об/мин (u перебора = 1/16)

б) при частоте вращения шпинделя в диапазоне n = 50..160 об/мин (u перебора = 1/4)

В результате получаемый шаг метрических и модульных резьб увеличивается в 8 или 32 раза, а число ниток на один дюйм и питч уменьшается в то же число раз.

При нарезании резьб с увеличенным шагом более высокой частотой вращения шпинделя чем 160 об/мин не пользуются.

Нарезание точных резьб

При нарезании этих резьб включаются муфты Мф2, Мф4, Мф5. В этом случае передача осуществляется от шпинделя через сменные шестерни гитары u_VIII-IX = a/b·c/d на вал IX и далее напрямую на ходовой винт XV.

Уравнение баланса винторезной кинематической цепи в этом случае запишется так:

Из уравнения получаем формулы для подбора чисел зубьев сменных колес гитары:

для метрической резьбы: a/b·c/d = P/12;

для модульной резьбы Р=πт получаем a/b·c/d = πт/12 = 11m/42;

для дюймовой резьбы P=25,4 /К получаем a/b·c/d = 25,4/12К = 127/60К;

для питчевой резьбы P=25,4π /Dp получаем a/b·c/d = 25,4π/12Dp = 127·11 / 30·7Dp.

Комплект сменных зубчатых колес, нужных для нарезания точных резьб, поставляется к станку 1К62 по особому заказу.