16К20 токарный станок строение

Токарно-винторезный станок модели 16К20 предназначен для обработки цилиндрических, конических и сложных поверхностей – как внутренних, так и наружных, а так же для нарезания резьбы.

Движения в станке: главное движение – вращение шпинделя о заготовкой; движение подач – перемещения каретки в продольном и салазок – в поперечном направлениях.

Вспомогательные движения – ускоренные перемещения каретки в продольном, салазок – в поперечном направлениях; – перемещение верхней части суппорта только вручную под углом 90° к оси вращения заготовки.

Станина станка коробчатой формы с поперечными П-образными ребрами отлита из чугуна и предназначена для монтажа на ней всех узлов станка. Имеет две призматические направляющие для передвижения по ним каретки и задней бабки.

Коробка скоростей предназначена для закрепления в ней детали или заготовки и придания им определенного числа оборотов. Движение к коробке скоростей передается от электродвигателя через клиноременную передачу. Необходимое число оборотов устанавливается при помощи двух рукояток. Всего станок имеет 22 различные скорости вращения шпинделя.

Просмотр содержимого документа
«Назначение и техническая характеристика токарно-винторезного станка 16 К20»

Назначение и техническая характеристика токарно-винторезного станка 16 К20

Токарно-винторезный станок модели 16К20 предназначен для обработки цилиндрических, конических и сложных поверхностей – как внутренних, так и наружных, а так же для нарезания резьбы. Рисунок 1.1.

Рисунок 1.1-Токарно-винторезный станок 16К20.

Технические характеристики станка 16К20 это основной показатель пригодности станка к выполнению определенных работ. Таблица 1.1.

Таблица 1.1- Техническая характеристика токарно-винторезного станка 16 К20.

Диаметр обработки над станиной, мм

Диаметр обработки над суппортом, мм

Расстояние между центрам

Размер внутреннего конуса в шпинделе

Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм

Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, кг

Число ступеней частот обратного вращения шпинделя

Число нарезаемых дюймовых резьб

Число нарезаемых модульных резьб

Число нарезаемых питчевых резьб

Наибольшее перемещение пиноли, мм

Поперечное смещение корпуса, мм

Наибольшее сечение резца, мм

Мощность электродвигателя главного привода

Мощность насоса охлаждения, кВт

Масса станка, кг

Устройство токарно-винторезного станка 16К20

Станок состоит из следующих узлов передней (шпиндельной) бабки, суппорта, задней бабки, фартука, станины, коробки подач. Рисунок 1.2.

Рисунок 1.2- Устройство токарно-винторезного станка 16К20.

Движения в станке: главное движение – вращение шпинделя о заготовкой; движение подач – перемещения каретки в продольном и салазок – в поперечном направлениях.

Вспомогательные движения – ускоренные перемещения каретки в продольном, салазок – в поперечном направлениях; – перемещение верхней части суппорта только вручную под углом 90° к оси вращения заготовки.

Станина станка коробчатой формы с поперечными П-образными ребрами отлита из чугуна и предназначена для монтажа на ней всех узлов станка. Имеет две призматические направляющие для передвижения по ним каретки и задней бабки. Рисунок 1.3.

Рисунок 1.3- Станина токарно-винторезного станка 16К20.

Коробка скоростей предназначена для закрепления в ней детали или заготовки и придания им определенного числа оборотов. Движение к коробке скоростей передается от электродвигателя через клиноременную передачу. Необходимое число оборотов устанавливается при помощи двух рукояток. Всего станок имеет 22 различные скорости вращения шпинделя. Рисунок 1.4.

Рисунок 1.4- Коробка скоростей токарно-винторезного станка 16К20.

Коробка подач предназначена для монтажа в ней механизма подач, который служит для изменения величины подач в продольном и поперечном направлениях, а также для настройки станка при нарезке различных типов резьб. Рисунок 1.5.

Рисунок 1.5- Коробка подач токарно-винторезного станка 16К20.

Задняя бабка предназначена для поддержания второго конца нежесткой детали и крепления сверла, развертки, зенкера при изготовлении отверстий. При поддержании детали в ней крепится задний центр. Перемещение задней бабки производится по станине вручную и механически. Рисунок 1.6.

Рисунок 1.6- Задняя бабка токарно-винторезного станка 16К20.

Суппорт предназначен для превращения вращательного движения ходового винта в поступательное перемещение резца в продольном и поперечном направлениях. Рисунок 1.7.

Рисунок 1.7- Суппорт токарно-винторезного станка 16К20.

Фартук – узел, позволяющий прямой и обратный ходы каретки и суппорта. Фартук имеет блокирующее устройство, препятствующее одновременному включению продольной и поперечной подач суппорта, одновременному включению ходового винта и ходового вала. Рисунок 1.8.

Рисунок 1.8- Фартук токарно-винторезного станка 16К20.

Резцедержатель. В центрирующей расточке верхних салазок 5 установлена коническая оправка 3 с резьбовым концом. На конусе оправки установлена четырехсторонняя резцовая головка 6. При вращении рукоятки 4 головка 2 перемещается вниз по резьбе конической оправки 3 и через шайбу 1 и упорный подшипник обеспечивает жесткую посадку резцовой головки 6 на конической поверхности оправки. Рисунок 1.9.

Рисунок 1.9- Резцедержатель токарно-винторезного станка 16К20.

С помощью гитары устанавливают (настраивают) зубчатые колеса с определенным передаточным отношением, обеспечивающим необходимое перемещение суппорта на один оборот шпинделя.

16К20 – токарно-винторезный станок, предназначенный для выполнения разнообразных токарных работ, в том числе для нарезания резьб: метрической, дюймовой, модульной, питчевой.

Станок производился с 1973 года на Московском станкостроительном заводе «Красный пролетарий». С 1976—1991 г. ОАО «ГЗСУ» был в составе Московского производственного объединения «Красный Пролетарий». И часть узлов на «Красный пролетарий» поставлял ОАО «Гомельский завод станочных узлов». После банкротства завода «Красный пролетарий», ОАО «ГЗСУ» стал выпускать аналогичный станок под маркой ГС526У, который сейчас является максимально приближенным аналогом станка 16к20 [1] . Основной универсальный токарно-винторезный станок машиностроения. Станок являлся одним из самых массовых универсальных станков в СССР. Сейчас станок также широко используется в странах постсоветского пространства [2] .

Обозначение модели 16К20,где 1-группа; 6-тип; 200 мм от оси шпинделя до направляющих станины.

Станок снят с производства в конце 1980 годов. Завод "Красный пролетарий" представил более современную модель, которая пришла на смену станку 16к20, это был станок МК6056. [3]

Универсальный токарный станок 16К20 повышенной точности предназначен для выполнения различных токарных работ, в том числе для нарезания метрической, дюймовой, модульной, питчевой резьб повышенной точности.

Технические характеристики 16К20

Техническая характеристика токарно-винторезного станка 16К20:

Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм . 400

Наибольший диаметр точения над нижней частью поперечного суппорта, мм . 220

Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм . 50

Расстояние между центрами, мм . 710, 1000, 1400, 2000

Наибольшая длина обтачивания, мм . 645,935, 1333, 1935

Диапазон чисел оборотов в минуту шпинделя . 12,5 – 1600

Пределы подач, мм/об:

• продольных . 0,05 – 2,8
• поперечных . 0,025 – 1,4

Шаги нарезаемых резьб

• метрической, мм . 0,5-112
• дюймовой (число ниток на 1") . 56-0,25
• модульной (в модулях) . 0,5-112
• питчевой (в питчах) . 56-0,25

Диаметр отверстия в шпинделе, мм . 52

Мощность главного электродвигателя кВт. . 10

Органы управления станка 16К20

Органы управления токарно-винторезного 16К20 показаны на рис. 14. Кинематическая схема 16К20 приведена на рис. 15.

Рис. 14. Органы управления токарно-винторезного станка повышенной точности 16К20

Рукоятки:

1 – установки ряда чисел оборотов шпинделя; 2 – установки чисел оборотов шпинделя, 3 – установки нормального, увеличенного шага резьбы и положения при делении многозаходных резьб, 4 – установки правой и левой резьбы, 5 – установки величины подачи и шага резьбы, 6 – установки вида работ – подачи и типа нарезаемой резьбы, 7 -установки величины подачи и шага резьбы и отключения механизма коробки подач, 8 – управления фрикционной муфтой главного привода (сблокирована с рукояткой 16), 11-включения и выключения реечной шестерни, 14 – включения подачи, 15 – включения и выключения гайки ходового винта, 16 – управления фрикционной муфтой главного привода (сблокирована с рукояткой 8); 18 – крепления задней бабки к станине, 19 – захвата пиноли задней бабки, 20 – управления механическими параметрами каретки и поперечных салазок суппорта, 22 – ручного перемещения резцовых салазок суппорта, 23 – поворота и закрепления индексируемой резцовой головки, 25 – ручного перемещения поперечных салазок суппорта; кнопки: 9 – золотника смазки направляющих каретки и поперечных салазок суппорта, 12 – включения и выключения электродвигателя главного привода, 21 – включения электродвигателя привода быстрых ходов каретки и поперечных салазок суппорта; маховики: 10 – ручного перемещения каретки, 17 – перемещения пиноли задней бабки; 26 – регулируемое сопло подачи охлаждающей жидкости; 13 – болт закрепления каретки на станине; выключатели: 24- местного освещения, 27 – указатель нагрузки станка, 28 – выключатель электронасоса подачи охлаждающей жидкости, 29 – сигнальная лампа, 30 – вводный автоматический выключатель.

Кинематическая схема 16К20

Кинематическая схема станка представлена на рис. 70.

Главное движение

Главным движением в станке является вращение шпинделя, которое он получает от электродвигателя I через клиноременную передачу со шкивами 2 – 3 и коробку скоростей. На приемном валу II установлена двусторонняя фрикционная муфта 6. Для получения прямого вращения шпинделя муфту смещают влево, а привод вращения осуществляется по следующей цепи зубчатых колес: 4 – 8 или 5-9, 10-13 или 11 – 14. либо 12-15, вал IV, колеса IS -21 или 19 – 22. шпиндель V. От вала IV вращение можно передать через перебор 16 – 23 или 17 – 24, 25-27 и 26-22 при перемещении вправо блока 21-22 на шпинделе. Технические характеристики 16К20 позволяют получить 12 вариантов зацепления колес при передаче вращения с вала IV непосредственно на шпиндель и 12 вариантов – при передаче вращения через перебор.

Реверсирование шпинделя выполняют перемещением муфты 6 вправо. Тогда вращение с вала II на вал III передается через зубчатые колеса 7-28, 29-12, и последний получает обратное вращение.

Рис. 70 Кинематическая схема 16К20

Движение подачи

Механизм подачи сообщает движение суппорту по четырем кинематическим цепям: винторезной, продольной и поперечной подачи, быстрого перемещения. Вращение валу VIII от шпинделя V передается через зубчатые колеса 20-32, а при нарезании резьбы с увеличенным шагом от шпинделя V через звено увеличения шага: колеса 22-26, 27-25, 23-16 или 24-17 и через колеса 16-33.

С вала VIII движение передается через реверсивный механизм с колесами 30-35 или 31-34-35 на вал IX, далее через сменные колеса a-b-d или a-b-c-d на входной вал X коробки подач. Переключением муфт 116, 60. 43 и 50, а также перестановкой блочных зубчатых колес 57 и 58, 45 и 46, 47 и 48, 52 и 53 осуществляются различные комбинации соединения колес 36. 64 коробки подач. От выходного вала XV коробки подач вращения может быть сообщено либо ходовому винту 61, либо ходовому валу XVI. В первом случае – через муфту 60, во втором – через колеса 59-62, 63-66, муфту обгона 67 и колеса 68-64.

Винторезная цепь. При нарезании резьбы подача суппорта осуществляется от ходового винта 61 через маточную гайку, закрепленную в фартуке. Необходимый шаг резьбы можно получить переключением зубчатых колес и муфт в коробке подач или установкой сменных колес а, b, с, d на гитаре. В последнем случае муфтами 116 и 60 механизм коробки подач отключается. Для предупреждения поломок при случайных перегрузках служит муфта 117.

Продольная и поперечная подачи суппорта

Для передачи движения токарного станка 16К20 механизму фартука служит ходовой вал XVI. По нему вдоль шпоночного паза скользит зубчатое колесо 65, передающее вращение через колеса 69, 70, 71 при включенной муфте 72 и червячную пару 73-74 валу XVII.

Для получения продольной подачи суппорта и его реверсирования включают одну из кулачковых муфт – 77 или 84. Тогда вращение от вала XVII передается зубчатыми колесами 75-83 – 76 и 79-92 или 85 – 92 валу XVIII и далее реечному колесу 94, которое, перекатываясь по неподвижно связанной со станиной станка рейке 95, осуществляет продольное перемещение суппорта.

Поперечная подача и ее реверсирование осуществляется включением муфт 87 или 90. В этом случае от вала XVII через передачи 75-86 и 88-93-98-96 или 75-86-89 и 91-93-98-96 вращение передается винту 97, который сообщает движение поперечной каретке суппорта.

Установочные перемещения суппорта токарно-винторезного станка 16К20, резцовых салазок и пиноли задней бабки. Для осуществления быстрого (установочного) перемещения суппорта ходовому валу XVI сообщается быстрое вращение от электродвигателя 113 через клиноременную передачу 114-115. Механизм подачи суппорта через коробку подач при этом можно не включать, так как в цепи привода ходового вала установлена муфта обгона 67. С помощью ходовых винтов 109 и 112 можно вручную через колеса 110-111 и непосредственно перемещать резцовые салазки и пиноль задней бабки. Станок может быть оснащен механическим приводом салазок. В этом случае от ходового вала XVI через механизм фартука, колеса 65. 98 подключается колесо 99 вала XIX, а затем через колеса 100. 108 движение передается винту 109 резцовых салазок.

Через клиноременную передачу 118-119 от вала / подключен насос смазки 120.

Настройка кинематической схемы 16К20 для нарезания резьб сводится к подбору передаточных отношений передач коробок подач и других механизмов, что осуществляется переключением соответствующих рычагов. Исключение представляет нарезание особо точных резьб или резьб с ненормализованным шагом. Конечным звеном резьбонарезной цепи являются ходовой винт 55 (см. рис. 69) и маточная гайка, поэтому уравнение настройки можно написать в следующем виде (имея в виду однозаходность винта):

где t_н – шаг нарезаемой резьбы; t_в – шаг ходового винта; i – передаточное отношение кинематической цепи от шпинделя до ходового винта.

Нарезание многозаходной резьбы

Технические характеристики 16К20 позволяют нарезать многозаходную резьбу. При многозаходной резьбе под шагом t_н понимают расстояние между параллельными сторонами профиля двух соседних витков. Поэтому для получения резьбы заданного шага механизм подачи должен за один оборот заготовки переместить суппорт на величину хода резьбы s = K t_н где t_н – число заходов нарезаемой резьбы. Такого типа резьбы нарезают на ходовых винтах, многозаходных червяках и других деталях.

Многозаходная резьба нарезается двумя способами: после нарезания первой нитки заготовку поворачивают на часть оборота 1/k; предварительно разомкнув винторезную цепь или оставляя заготовку неподвижно, перемещают инструмент вместе с резцовыми салазками продольно на величину шага резьбы t_н. Затем нарезают следующий заход и т. д. На станке 16К20 имеется специальное делительное устройство для нарезания многозаходных резьб. Оно состоит из кольца с риской, укрепленного на корпусе передней бабки, и диска с делениями, насаженного на шпиндель и имеющего на периферии 60 делений. После нарезания первого захода шпиндель надо повернуть на число делений, равное 60/к. Это устройство позволяет нарезать резьбы с числом заходов 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60. На станках, не имеющих делительного приспособления, пользуются поводковой делительной планшайбой.

Обработка фасонных поверхностей

Если в описанном копировальном Устройстве вместо конусной линейки установить фасонную, то резец будет перемешаться по криволинейной траектории, обрабатывая фасонную поверхность.

Рис. 70 Принципиальная схема работы гидравлическою копировального суппорта

Для обработки фасонных и ступенчатых валов станок 16К20 иногда оснащают гидравлическими копировальными суппортами, которые располагают чаще всего на задней стороне суппорта станка. Нижние салазки суппорта имеют специальные направляющие, расположенные обычно под углом 45 к оси шпинделя станка, в которых и перемещается копировальный суппорт.

На рис. 70 показана принципиальная схема, поясняющая работу гидравлическою копировального суппорта. Масло от насоса 7 поступает в цилиндр, жестко связанный с продольным суппортом 5, на котором находится поперечный суппорт 2. Последний соединен со штоком цилиндра. Масло из нижней полости цилиндра через щель / в поршне поступает в верхнюю полость цилиндра, а затем в следящий золотник 6 и па слив. Следящий золотник конструктивно связан с суппортом. Щуп 4 золотника 6 прижимается к копиру 3 (на участке ab) при помощи пружины (на схеме не показана). При этом положении щупа масло через золотник 6 поступает на слив, а поперечный суппорт- 2 вследствие разности давлений в нижней и в верхней полостях перемещается назад. В тот момент, когда щуп окажется на участке be, он под действием копира утапливается, преодолевая сопротивление пружины. При этом слив маета из золотника 6 постепенно перекрывается. Поскольку площадь в нижней полости больше, чем в верхней, давление масла заставит перемешаться суппорт 2 вниз.

На практике встречаются самые различные модели токарных и токарно-винторезных станков, от настольных до тяжелых, с широким диапазоном размеров. Наибольший диаметр обработки на отечественных станках колеблется от 85 до 5000 мм при длине заготовки от 125 до 24000 мм.

Регулировка станка 16К20

На видео процесс настройки станка и регулировки шпиндельного узла.