Ходовой винт токарного станка

винта Обработка

Основными деталями, на которых базируется станке в винт, стали опорные шейки и буртики. поверхностью Исполнительной у винта считается его резьба. точность Наибольшая в настольных тисках и любых других имеющих, станках такой винт, должна быть между обеспечена исполнительной поверхностью детали, а также базирующей основной поверхностью. Технологической базой при ходового производстве винта считается его центровое этой. По отверстие причине, для того чтобы деформации избежать, обработку всех этих поверхностей использованием с осуществляют подвижного люнета. Применение этой определяет детали специфику обработки ходового винта.

также Здесь важно отметить, что винт с классом разным точности, обрабатывается до различных величин. которые, Детали будут принадлежать к 0,1 и 2 классу точности квалитета до 5-го обрабатывают. Винты, принадлежащие к 3-му классу точности, обработку проходят до 6-го квалитета

Винты, относящиеся к 4-й категории, также обрабатываются до 6-го квалитета, но при этом у них поле имеется допуска по наружному диаметру

Винты, принадлежащие к 3-му классу точности, обработку проходят до 6-го квалитета. Винты, относящиеся к 4-й категории, также обрабатываются до 6-го квалитета, но при этом у них поле имеется допуска по наружному диаметру.

Передача винт-гайка скольжения

К точности винтовых передач предъявляются различные требования в зависимости от функции, выполняемой данной сборочной единицей. Например, при изготовлении ходовых винтов для точных перемещений отклонения в пределах одного шага составляют ±6 мкм, а наибольшее допускаемое биение по наружному диаметру на длине до 1 м – 120 мкм. Винты обычно делают из качественной стали, а гайки, которые дешевле и проще в изготовлении, выполняются из чугуна или бронзы или из чугуна с бронзовыми или баббитовыми вкладышами.

Резьба ходовых и грузовых винтов должна работать с наименьшими потерями на трение. Это достигается хорошим качеством обработки винта и гайки, а также применением смазки. В значительной мере потери на трение зависят также и от угла профиля резьбы. В этом отношении наилучшей является прямоугольная резьба (рис. 1, а), но, с другой стороны, ей присущи серьезные недостатки, вследствие чего прямоугольная резьба вытесняется трапецеидальной (рис. 1, в).

Рис. 1. Профили резьбы винтовых передач: а — прямоугольная; б — упорная; в — трапецеидальная; г — полукруглая

Преимущества трапецеидальной резьбы следующие:

• осевые зазоры (мертвый ход), образующиеся при износе, можно устранить стягиванием разрезной гайки, что невозможно для прямоугольной резьбы;
• трапецеидальная резьба прочнее, так как основание витка у нее шире, чем у прямоугольной резьбы при том же шаге;
• трапецеидальную резьбу легче изготовлять, чем прямоугольную. В зависимости от величины шага трапецеидальная резьба может быть крупной, нормальной и мелкой, она широко применяется для ходовых винтов и домкратов.

Для грузовых винтов, работающих под нагрузкой только в одном направлении, например в гидравлических и винтовых прессах, в нажимных винтах прокатных станов и т.д., применяется упорная резьба (рис. 1, б). Она также может быть крупной, нормальной и мелкой.

Рассмотренные выше профили резьбы используются в передачах винт-гайка с трением скольжения, однако КПД этих передач невысок.

Виды

Сами тиски подразделяются по следующим типу:

• по факторам приводного механизма;
• по способу зажатия форме;
• по заготовки исполнения.

Они бывают крестовыми, шаровыми, глобусными. Однако какими бы они ни выпускались, в модели каждой присутствует винтовая пара, представляющая ходовую собой гайку, накручивающуюся на центральный болт (шпильку или) при его вращении, в результате происходит чего процесс продольного перемещения подвижной тисков части. Центральная резьбовая шпилька, таким объединяет, образом основные части устройства.

Мужчины, приходилось которым сталкиваться с работой за тисками, наверняка внимание обращали на профиль. Используемая трапецеидальная резьба многими обладает преимуществами по сравнению с метрической и дюймовой. шпилька Такая устойчива к повышенным нагрузкам, истиранию в эксплуатации процессе

Однако и к материалу для изготовления винта ходового предъявляются не менее жесткие требования

шпилька Такая устойчива к повышенным нагрузкам, истиранию в эксплуатации процессе. Однако и к материалу для изготовления винта ходового предъявляются не менее жесткие требования.

пара Винтовая изготавливается по среднему классу точности. производстве При используется низкоуглеродистая сталь А-40Г сталь 45 или. Эти сплавы легко поддаются результате, в обработке которой можно достичь низких шероховатости показателей, высокой точности профиля и шага Ходовые.

резьбы винты для тисков бывают:

• с механизмом быстрозажимным;
• с двумя направляющими к деревянным верстакам;
• с специальные;
• упором – для изготовления Г-образных тисков.

В где, системе присутствуют гайка, винт и стойка, звеном основным считается именно винт. Он вращается в имеет и подшипнике гладкую шейку. Такой винт не образует, а перемещается вращательную пару.

Во вращательной паре преобразование реализовано вращательного движения в поступательное. Когда проворачивается винт, ползун, являющийся частью механизма, согласно перемещается шагу резьбы. Кроме того, другие и существуют конструкционные решения, например, тиски с винтом перемещающимся.

Особенности

Надежный, прочный винт тисков для изготовить в домашних условиях без оборудования сложного фактически невозможно. Даже в случае, руках на если будет заготовка, потребуется токарный инструменты, станок, резцы для обработки деталей и резьбы нарезки требуемых параметров. Поэтому если в для тисках столярных, слесарных, верстачных работ по либо-какой причине сломался ходовой винт, искать придется ему замену или заказывать у новый токаря.

Устройство тисков для выполнения дереву по работ, металлу сводится, по сути, к двум элементам ключевым – станине, на которой установлена неподвижная подвижной, и губка части, где располагается вторая губка зажимная. Поступательно-прямолинейное перемещение второго заданной с компонента точностью обеспечивается именно за счет винта ходового, имеющего ручку для удобства и прилагаемого облегчения усилия при фиксации обрабатываемой губках в детали. Благодаря такой конструктивной особенности губками между инструмента можно зажимать детали размера разного.

Общая сводка по проекту

Материалы

• Станок металлообрабатывающий с устройством цифровой индикацией (УЦИ);
• 3-фазный асинхронный двигатель Marathon #145THFR5329 / $500, встал на замену сгоревшего двигателя шпинделя;
• Контроллер двигателя частотно-регулируемого электропривода Emerson Commander SK / $450;
• Плата управления ЧПУ для LPT-порта, а именно многофункциональная плата ЧПУ C11G с сайта CNC4PC.com / $68;
• Шаговый двигатель NEMA 34 (2 шт.) для X- и Z-осей, Model 34HS38-3008S / $110 каждый;
• Плата драйвера шагового двигателя (2 шт.) GeckoDrive G213V / $150 каждая;
• Компьютер с ПО Linux для ЧПУ (доступно на linuxcnc.org). Мы использовали древний Pentium 4;
• Фильтр (электромагнитной совместимости) ЭМС Roxburgh для подавления сетевых помех;
• Шарико-винтовая пара 40″ с шариковой гайкой / $225;
• Упорные подшипники (4 шт.);
• Опора двигателя (2 шт.), изготовленная из нержавеющей стали и алюминия на Tormach 770 с ЧПУ;
• Соединительная втулка (2 шт.), она же гибкая муфта вала, на Amazon от $5 до $50 в зависимости от размера;
• Корпус блока управления, сталь, размер 24″×16″×10″;
• Выключатели для питания, защитного отключения и т.д.;
• Провода: 12ga, 14ga и 22ga;
• Реле, выключатели и т.д. из разобранных частей станка;

Инструменты

• Фрезерный станок ЧПУ, концевые фрезы, расточные оправки, токарные инструменты для обработки креплений двигателя.
• Дрель, отвертки, гаечные ключи, инструменты для зачистки проводов, обжимные устройства и т.д.
• Паяльник и олово.

1. Модификация самого механизма.
2. Сборка блока управления.
3. Установка и настройка управляющего ПК.

Плата управления для LPT-порта/интерфейсная плата

Конструкция фартука токарно-винторезного станка

Включение подачи по ходовому винту осуществляется замыканием маточной гайки (фиг. I, 15). Она состоит из двух полугаек 1 и 2, которые могут перемещаться по направляющим, выполненным в фартуке. С помощью рукоятки 4 на лицевой стороне фартука полугайки можно сближать, замыкая их на ходовом винте, или освобождать его; перемещение их осуществляется диском 5 с фасонными пазами, в которые входят штифты 3, запрессованные в полугайки.

Движение от ходового валика передается через скользящую по нему вместе с фартуком шестерню z = 27 (см. фиг. 1, 6) на червячную передачу фартука. С вала червячного колеса вращение передается в зависимости от того, какая из зубчатых муфт М6, М7, М8 или М9 включена — либо на реечную шестерню г = 10 — для получения продольной подачи, либо на шестерню г = 20, сидящую на подающем винте XXI поперечных салазок, — для получения механической поперечной подачи. Включение всех этих муфт на станке мод. 1К62 производится одной рукояткой (фиг. I, 16), причем направление включения совпадает с направлением подачи резца. Продольное перемещение суппорта вручную производится, при помощи маховичка на валу XXII, когда рукоятка включения механической подачи установлена в среднее положение. В фартуке имеется устройство, исключающее включение подачи одновременно по ходовому винту и ходовому валику (блокировка), так как такое включение привело бы к поломке.

Фартук токарно-винторезного станка

Для предохранения цепи подач от перегрузок, а также для работы по упорам (см. стр. 46), на оси червяка установлена предохранительная зубчатая муфта Мп (см. фиг. 1,6), пружина которой отрегулирована на передачу определенного крутящего момента. Если момент превысит допустимый, муфта начнет прощелкивать.

Сокращение времени на выполнение вспомогательных движений является важным резервом повышения производительности станков; поэтому у большинства современных станков предусмотрены механизмы, обеспечивающие быстрые («ускоренные») холостые перемещения инструмента. В станке 1К62 для этой цели на правом торце станины установлен отдельный электродвигатель (фиг. I, 17) мощностью 1 кВт, соединенный клиноременной передачей с ходовым валиком. Односторонняя муфта обгона Мо в коробке подач позволяет сообщать вращение ходовому валику как от коробки подач, так и от вспомогательного двигателя.

Обгонная муфта (фиг. I, 18) имеет наружное кольцо 2, фасонный диск 1, ролики 3 и пружины 4, поджимающие ролики. Такая муфта может передавать крутящий момент при заклинивании роликов только в одном направлении.

В коробке подач станка наружное кольцо обгонной муфты Жестко связано с блоком шестерен z — 56 (см. фиг. 1,6), а внутренний диск — с ходовым валиком XVI. Когда вспомогательный электродвигатель не включен, сообщается движение ходовому валику от коробки подач; когда этот двигатель включен, диск муфты вращается в том же направлении, что и наружное кольцо, но с большей скоростью, и это приводит к пробуксовке обгонной муфты. После остановки двигателя цепь рабочих подач автоматически восстанавливается. Двигатель быстрых перемещений включается кнопкой К (см. фиг. I, 16) на рукоятке включения автоматических подач. Механизм быстрых перемещений обеспечивает скорость продольного перемещения суппорта 3,4 м/мин и поперечного 1,7 м/мин. В тяжелых токарно-винторезных станках, имеющих несколько суппортов, быстрые продольные и поперечные перемещения осуществляются от отдельных электродвигателей, установленных на каждом суппорте.

Токарно-винторезные станки — многофункциональное металлообрабатывающее оборудование, способное выполнять целый спектр технологических операций, среди которых обточка, расточка, обработка торцов, зенкерование, развертывание и подрезка.

В данной статье рассмотрено устройство, функциональное назначение, принцип работы и возможности станков токарной группы. Мы изучим рынок на предмет наиболее распространенных моделей и ознакомимся с их техническими характеристиками.

Способы крепления

Изготовление самодельного станка предполагает крепление специальными держателями двух типов, с разницей в том, как они крепятся непосредственно к раме. Если у двигателя шаговый тип, применяют безлюфтовые гайки и гибкие муфты, но народные умельцы придумывают и свои собственные приспособления из подручных материалов. Люфт гайки может устраняться специальными болтиками или соединителями. Необходимость разного рода креплений определяется и диаметром вала.

Свинцовый винт с гайкой

Виды и характеристики

Описание параметров винтов ходовых уместно начать с того, что всегда они используются как составная часть сложной более механической цепи. От их качества и соответствия параметрам необходимым зависит точность перемещения отдельных механизмов частей. Важнейшим критерием градации является резьбы сечение. В большинстве случаев используют трапецеидальные нарезки виды. Такой подход позволяет добиться большей куда, чем в других случаях, механической Если.

прочности же дополнительно применена разрезная гайка, то будет можно тщательно отрегулировать осевые зазоры. шлифовка и Подготовка резьбы в виде трапеции достаточно Однако. проста в ряде ситуаций более привлекательным будет решением прямоугольная резьба. Она позволяет радиальное минимизировать биение винта, потому отклонение от траектории оптимальной тоже сокращается.

Трапецеидальная система характерна нарезов для передач скольжения. В этом малые случае профильные углы весьма полезны. всего Чаще применяют средний шаг нарезки, а крупный и мелкий используют при особых задачах. шаг Мелкий рекомендован для сравнительно точных и этом при медленных механизмов. Большой — в случаях, предстоит если существенная нагрузка.

Современное станкостроение чаще все использует «винтовые пары качения». много Особенно таких деталей находит применение в программным с оборудовании управлением. В подобном случае ходовой комбинируется винт с гайкой. Чтобы они были сопряжены четко, используются специальные шарики. Винтовая может не пара сама тормозить; ее применяют при вращательного переводе хода в поступательный и при обратном крепежах.

В изменении классического типа обычно используют резьбу однозаходную. Вся она состоит из единственной промежутки, спирали между витками строго одинаковы. За гайки виток происходит сдвиг на строго определенную Многозаходная. дистанцию резьба образуется двумя и более Принцип. спиралями выдержки одинакового расстояния соблюдается по-однако, прежнему между витками в каждой спирали больше разрыв, чем между витками из разных материала.

От спиралей и габаритов метиза зависят технические оборудования характеристики, в которое он устанавливается. Например, для таким домкратов показателем будет общая грузоподъемность. изготовления Для ходовых винтов могут применяться стали азотируемые марок:

• 40ХФА;
• 30Х3ВА;
• 18ХГТ;
• Встречаются.

7ХГ2ВМ такие габариты, как:

• 10х1,5;
• 10х3;
• 10х2;
• 10х4;
• 10х7;
• 10х8;
• 10х12;
• некоторые мм (и 10х14 другие варианты).

Продолжая разговор выраженные про в мм размеры ходовых винтов, стоит модель на указать TR30x6 (как следует из ее названия, равно сечение 30, а шаг нарезки – 6 мм). Суммарная длина равна изделия 3000 мм.

Еще можно встретить диаметром конструкции:

• 160 мм;
• 20 мм;
• 8 мм (и некоторые другие значения).

Материал для заготовки ходового винта

В качестве заготовки для производства винта используют обычный пруток, который отрезается от сортового металла

Однако здесь важно отметить, что к материалу, служащему заготовкой, предъявляются некоторые требования. Металл должен обладать хорошей стойкость к износу, хорошей обрабатываемостью, а также обладать состоянием стабильного равновесия в условиях внутреннего напряжения, которое возникает после обработки

Это очень важно, так как данное свойство поможет избежать деформации ходового винта при его дальнейшем использовании.

Для производства этой детали со средним классом точности (2-й или 3-й), к которой не будут предъявляться требования повышенной устойчивости к температуре, используют сталь А40Г, являющуюся среднеуглеродистой, с добавками серы и стали 45 с дополнением свинца. Такой сплав улучшает возможность обработки винта, а также уменьшает шероховатость поверхности материала.

Принципы выбора

Основные составляющие выбора – это материал изготовления, длина и диаметр (указываются в чертеже ходового винта), класс точности и наличие дополнительных конструктивных элементов (шпоночных пазов и пр.).

Пример чертежа ходового винта

Например:

• винт ходовой 1к62 РМЦ-1000 мм – для заготовок, закрепленных в центрах или патронах, токарно-винторезного станка аналогичной маркировки;
• винт ходовой 1м63 – часть винтового механизма в станках, где суппорты или столы перемещаются по направляющим;
• ходовой винт 16к20 – часть сложного агрегата с аналогичной маркировкой, но подходит и к станку 1в62г;
• ходовой винт для ЧПУ выбирается в зависимости от станка, прибора или приводного механизма.

Параметры выбора для всех узлов примерно одинаковы, но специалисты уверены, что для человека с небольшим практическим опытом и отсутствием технических знаний – это запутанный лабиринт. Поэтому перед покупкой нужно вооружиться списком требований. Минимальный – это предельная масса обрабатываемой детали, ИПМ (линейная скорость сборки, ускорение и общая протяженность винта). Желательно, чтобы он был с шагом 2 мм или другим, который по расчетам станка представляется оптимальным.

Ходовой винт – важная составляющая промышленного и настольного агрегата, предназначенного для обработки вариабельных заготовок. Покупка подходящего изделия может быть затруднительной, учитывая бесконечное многообразие предложений от производителя. Чтобы сделать правильный выбор, лучше обратиться к специалисту-консультанту.

Описание винта гайки

Гайка ходового винта предназначается того для, чтобы обеспечить точные установочные некоторых. В перемещения редких случаях их могут производить из материала такого, как антифрикционный чугун. Этот должен элемент обеспечивать постоянное зацепление с витками также, а винта выступать в роли компенсирующей детали. придется Компенсировать зазор, который неизбежно возникнет износе при винта. К примеру, гайки для винтов ходовых, использующихся в токарных станках, изготавливаются Это. сдвоенными необходимо для того, чтобы зазор убрать, который может возникнуть либо производства вследствие и сборки станка, либо в результате его износа деталей.

Особенность винта с гайкой типа сдвоенного в том, что она обладает подвижной и неподвижной частью. Подвижная часть, которая правой является, может перемещаться вдоль оси части неподвижной. Именно это передвижение и будет зазор компенсировать. Производство гайки осуществляется лишь винтов для нулевого, 1-го и 2-го класса точности. Для их используют изготовления оловянистую бронзу.

Из чего изготавливают гайки и их износ?

Наиболее распространенными материалами для производства этого вида деталей стали алюминиево-железистые бронзы, по нормам станкостроения МТ 31-2. Кроме этого материала, может также использоваться антифрикционный чугун, как заменитель для неответственных винтовых передач.

Здесь важно добавить, что гайка изнашивается намного быстрее, чем непосредственно ходовой винт. Для этого есть несколько причин:

• резьба гайки плохо защищена от любого вида загрязнений, а также ее довольно трудно очищать от этих ненужных элементов;
• часто случается так, что этот элемент изначально плохо смазывается и это сильно сказывается на сроке службы;
• при зацеплении гайки с винтом получается так, что у второго элемента работают одновременно все витки, а вот у винта лишь те, что находятся в сцепке с гайкой.

По этим причинам винты с гайкой должны проверяться чаще, поскольку износ гайки наступает довольно быстро.

Показатели качества винта

Винт, как очень важная деталь, должен соответствовать множеству требований. Для того чтобы его можно было использовать, к примеру, в настольных тисках, он должен подходить по таким параметрам, как: диаметральный размер, точность профиля и точность шага резьбы, соотношение резьбы винта с его опорными шейками, износостойкость, толщина нитки резьбы

Также важно отметить, что в зависимости от степени точности перемещения, которую обеспечивают винты, их можно разделить на несколько классов точности от 0 до 4. К примеру, ходовые винты металлорежущих станков должны соответствовать классу точности от 0 до 3

4 класс точности не подходит для использования в таком оборудовании.

Шаровые замки и другие решения для быстрой смены инструментальных пластин

Сейчас я надеюсь, что вы видите, сколько времени на настройку можно сэкономить, используя инструментальные пластины. Что может быть лучше? Есть как минимум два разных способа еще упростить установку приспособлений и оснастки: быстросменные пластины для инструментов и поддоны.

Благодаря системе Quick Change время, необходимое для работы с установочными штифтами и крепежными деталями, сокращается за счет какого-то интегрированного решения, которое позволяет точно позиционировать и очень быстро фиксировать. Одна из них — система шарового замка:

Система шарового замка

Шаровые замки — это система быстрого извлечение и установки инструментальных пластин. Эта система обеспечивает точное позиционирование и надежное удержание с помощью 4-х шаровых замков. Просто совместите пластину с дополнительной пластиной (которая имеет втулки приемника и установлена ​​на столе), опустите хвостовики шарового фиксатора в отверстие, закрутите болт наверху хвостовика шарового фиксатора, и все готово. Закрутить четыре болта и не возиться с установочными штифтами или дополнительными креплениями действительно быстро и легко. Речь идет о 30-секундном времени смены приспособлений, что действительно очень быстро.

Ремонт ходовых винтов

Ходовые винты имеют трапецеидальную или прямоугольную резьбу. После длительной работы изнашиваются резьбовые опорные цилиндрические поверхности.

Изношенные ходовые винты с трапецеидальной резьбой ремонтируют; винты с прямоугольной резьбой заменяют новыми. Изогнутые винты правят, рихтуют с помощью хомутиков, стяжек, рычагов и другими способами; при правке винт устанавливают в центры и определяют места его наибольшего биения. Неисправные центровые гнезда винта восстанавливают на токарных станках. При этом подрезают торцы винта и исправляют центровые гнезда.

Изношенную трапецеидальную резьбу ходовых винтов ремонтируют, если износ резьбы не превышает 10% первоначальной толщины витка и мертвый ход не превышает 0,25 мм. Ремонт винтов выполняют в таком порядке. Винт с трапецеидальной резьбой выверяют и протачивают с сохранением шага, но на большую глубину с тем, чтобы убрать следы выработки (рис. 2). Затем протачивают или шлифуют наружный диаметр 1 резьбы так, чтобы ширина и глубина витка 2 соответствовали нормальной резьбе, т.е. насколько углубили резьбу, настолько сняли металла с наружного диаметра резьбы.

Рис. 2. Схема восстановления изношенной резьбы

В зависимости от шага резьбы и после ее исправления проточкой на глубину винт можно не протачивать по наружному диаметру на всю глубину, но обязательно проточить на ту глубину, при которой устранятся дефекты на поверхности винта и исправятся неточности установки винта для проточки резьбы (биение, забоины и другие дефекты).

В обоих случаях восстановления резьбы на ходовом винте требуется изготовить новые гайки или вкладыши, если гайка разъемная, по новым ремонтным размерам резьбы винтов.

Сборка всего воедино

• Двигаясь слева направо, переместить каретку на приблизительную известную позицию. В UI ЧПУ сбросить смещения, установив значение позиции как 0.
• Измерить расположение каретки.
• С помощью G-code передвинуть каретку на 1” дальше вправо, то есть к Z1.
• Измерить новое положение каретки и посчитать разницу в дюймах.
• Разделить значение «шаги на дюйм» на пройденное кареткой расстояние, получив новое значение «шагов на дюйм». Например, если количество шагов на дюйм равно 20 000, и вы производите смещение на 1.015”, то новое значение будет 20 000/1.015 или 19 704 шагов на дюйм.
• Повторять процесс, пока команда выполнить смещение на 1” не будет давать конкретно смещение на 1”.