KATEDRA TECHNIK WYTWARZANIA I AUTOMATYZACJI

KATEDRA TECHNIK WYTWARZANIA I AUTOMATYZACJI INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Przedmot: MASZYNY TECHNOLOGICZNE Temat: Tokarka unwersalna V-Turn 410T Nr ćwczena: 1 Kerunek: Mechanka budowa maszyn 1. Cel ćwczena Celem ćwczena jest zapoznane sę z budową tokark unwersalnej, jej charakterystyką technczną możlwoścam technologcznym oraz poznane schematu knematycznego, przebegu ruchów napędowych, doboru parametrów knematycznych. 2. Wyposażene stanowska - tokarka unwersalna V-Turn 410T - wyposażene tokark - nstrukcja do ćwczena 3. Przebeg ćwczena - zapoznane sę z budową tokark - analza schematu knematycznego przebegu łańcuchów napędowych - przykłady doboru posuwów gwntowych roboczych - praktyczne zapoznane sę z pracą tokark Lteratura: - Burek J. Maszyny technologczne Ofcyna Wydawncza Poltechnk Rzeszowskej, Rzeszów 2000 r. - Instrukcja obsług tokark unwersalnej V-Turn 410T.

1. Charakterystyka technczna Tokarka pocągowa unwersalna V- TURN 410 jest przeznaczona do obróbk zgrubnej dokładnej przedmotów stalowych, żelwnych ze stopów metal neżelaznych. Umożlwa ona wykonywane podstawowych operacj tokarskch oraz nacnane gwntów metrycznych, calowych, modułowych oraz dametral-ptch (DP). 1.1. Welkośc charakterystyczne Najwększa średnca toczena nad łożem... 410 [mm] Najwększa średnca toczena nad suportem... 255 [mm] Najwększa średnca toczena bez mostu... 580 [mm] Długość mostu... 190 [mm] Wznos kłów nad suportem... 170 [mm] Rozstaw kłów... 1000 [mm] Szerokość łoża... 250 [mm] Średnca otworu wrzecona... 52 [mm] Uchwyt wrzecona... MK 6 Zakres prędkośc obrotowych wrzecona... 30 3000 [obr/mn] Zakres posuwów suportu: - wzdłużnego... 0.05 1.7 [mm/obr] - poprzecznego.... 0.025 0.8 [mm/obr] Zakres nacnanych gwntów: - metryczny... 0.2 14 [mm] - calowy... j C = 2 72 [zw/1 ] - modułowy... m o = 0,3 3,5 [mm] - dametral-ptch... j DP = 8 44 [zw/π ] Skok śruby pocągowej... 6 [mm] Slnk napędu głównego... 5.5 [kw]/ 162 3000 [obr/mn] 1.2. Wdok ogólny tokark Wdok ogólny tokark przedstawono na rysunku 1 oraz 2. Wrzecono 5 otrzymuje napęd od slnka umeszczonego w korpuse tokark za pośrednctwem przekładn pasowej skrzynk prędkośc obrotowych wrzecona 2 umejscowoną bezpośredno nad skrzynką posuwów 3 z lewej strony, natomast po prawej strone znajduje sę przesuwny konk 8. Suport wzdłużny 14 napędzany jest od wrzecona za pośrednctwem przekładn gtarowej 13, skrzynk posuwów 3 poprzez wałek pocągowy 10 lub śrubę pocągową 9 oraz skrzynkę suportową 12. W skrzynce suportowej napęd zostaje rozdzelony na realzację posuwu wzdłużnego lub poprzecznego. Suport poprzeczny 15 jest napędzany tylko od wałka pocągowego. Suport narzędzowy 16 ma wyłączne napęd ręczny. Konk 8 jest ustawony na podstawe, która ma możlwość przesuwu wzdłuż łoża. Dodatkowo sam konk może być przesuwany poprzeczne w stosunku do os kłów, co wykorzystuje sę w procese toczena stożków długch o małej zbeżnośc. 1.3. Schemat knematyczny przebeg ruchów napędowych Schemat knematyczny tokark przedstawono na rys. 3, natomast przebeg ruchów napędowych obrazuje rys. 4. Przełożena w skrzynce prędkośc są zmenane za pomocą dźwgn D1, natomast w skrzynce posuwów za pomocą dźwgn D2, D3, D4, D5, D6, D7. Przekładna gtarowa ma koła wymenne, doberane w zależnośc od rodzaju realzowanego posuwu. Skrzynka gwntowa, która służy jednocześne jako skrzynka posuwów, umożlwa wykonywane czterech podstawowych rodzajów gwntów, tzn. gwntów metrycznych calowych oraz modułowych DP (Dametral Ptch). W przypadku obróbk gwntów o skokach nastawanych za pomocą skrzynk gwntowej w

przekładn gtarowej zakłada sę koła o stałym przełożenu, odrębnym dla gwntów metrycznych calowych oraz odrębnym dla gwntów modułowych dametral ptch. W raze potrzeby wykonana gwntu o skoku, którego ne zapewna skrzynka gwntowa w przekładn gtarowej zakłada sę koła zmanowe o przełożenu h, dobranym specjalne do tego skoku, z pomnęcem przekładn nastawanych w skrzynce gwntowej. Rys. 1. Wdok tokark: 1 łoże, 2 skrzynka posuwów, 3 skrzynka prędkośc obrotowych, 4 wyśwetlacz cyfrowy położena, 5 wrzecono, 6 mak nożowy, 7 prowadnce, 8 konk, 9 śruba pocągowa, 10 wałek pocągowy, 11 wałek sterujący, 12 skrzynka suportowa z dźwgnam sterującym, 13 przekładna gtarowa, 14 suport wzdłużny, 15 suport poprzeczny, 16 suport narzędzowy

Rys. 2. Wdok ogólny tokark V- TURN 410 : 1 - łoże, 2 - skrzynka prędkośc, 3 - skrzynka posuwów, 4 wyśwetlacz cyfrowy położena, 5 wrzecono przedmotowe, 6 mak nożowy, 7 - prowadnce, 8 - konk, 9 - śruba pocągowa, 10 - wałek pocągowy, 11 - wałek sterujący, 12 - skrzynka suportowa z dźwgnam sterującym (załączene/wyłączene mechancznego posuwu wzdłużnego poprzecznego), 13 przekładna gtarowa, 14 suport wzdłużny, 15 suport poprzeczny, 16 suport narzędzowy, 17 osłona na wrzecono, 18 osłona na suport narzędzowy, 19 dźwgna zębata, 20 hamulec

Rys. 3. Schemat knematyczny tokark V-TURN 410

Rys. 4. Przebeg ruchów napędowych tokark V-TURN 410

2. Dobór parametrów knematycznych 2.1. Dobór prędkośc obrotowej wrzecona Przebeg napędu ruchu głównego można zapsać równanem: E WR obr 83 46 obr 1000v 162 3000 v = nwr = mn 171 31 mn π d 83 - przełożene przekładn pasowej d1 /d 2 171 v - przełożene w skrzynce prędkośc ( możlwe 2 przełożena: 43 60, realzowana jest wtedy prędkość w 21 zakrese 550 3000 [obr/mn] oraz, realzowana jest wtedy prędkość w zakrese 30 550 [obr/mn]) 82 v - prędkość skrawana [m/mn] d - średnca obrabanego przedmotu [mm] Tokarka V- TURN 410 ma dwa zakresy prędkośc obrotowych od 30 do 550 [obr/mn] oraz 550 do 3000 [obr/mn], której są wyberane poprzez odpowedne ustawene dzwgn 1 w pozycj PI lub w pozycj PII. Ilustruje to rysunek 5. 3. Dobór posuwów 3.1. Łańcuch napędowy posuwów Rys. 5. Dźwgna D1 przełączana zakresu prędkośc wrzecona Schemat blokowy poszczególnych przekładn tworzących łańcuch napędowy posuwów przedstawono na rys. 6. Rys.6. Schemat blokowy łańcucha napędowego posuwów

W ukazanym wyżej łańcuchu wyróżna sę następujące przekładne: - przekładnę zwelokratnającą zw - dźwgna sterująca D3 (pozycje H oraz L), - nawrotncę służącą do zmany kerunku posuwu suportu ( gwnty prawozwojne lewozwojne) - dźwgna sterująca D2 (pozycje P1 oraz P2), - przekładnę gtarową h realzująca lczbę π - wymana kół zębatych, - przekładnę zwelokratnającą zw - dźwgna sterująca D4 (pozycje A, B oraz C), - przekładnę zwelokratnającą zw - dźwgna sterująca D5 (pozycje R, S oraz T), - przekładnę podstawową x - dźwgna sterująca D7 (pozycje 1 8 ), - przekładnę zwelokratnającą zw - dźwgna sterująca D6 (pozycje Y, Z oraz V), - przekładnę zwelokratnającą zw - dźwgna sterująca D6 (pozycje W, oraz X). Zgodne z rys. 6 przekładne te mają następujące przełożena: - przekładna zwelokratnająca zw : zw1 zw2 24 1 ' = = 2 ' = = 2 24 - przekładna gtarowa h : 33 35 45 h1 = = - stosowana do posuwów gwntowych calowych, metrycznych 54 100 posuwów roboczych 21 35 h2 = = - stosowana do posuwów gwntowych modułowych dametral- ptch, 60 100 - przekładna zwelokratnająca zw : 20 19 58 zw 1'' = = 30 22 100 19 19 86 zw2 '' = = 19 22 100 '' = 1 zw3 - przekładna zwelokratnająca zw : zw1 zw2 zw3 19 1 ''' = = 38 2 23 ''' = = 1 23 38 ''' = = 2 19 - przekładna zwelokratnająca zw : zw1 zw2 zw3 20 '' '' = = 50 35 '' '' = 1 '''' = 41 100 = 1.03 35

- przekładna zwelokratnająca zw : zw1 ' zw2 '''' ' '''' 20 = = 0.4 50 = = 1 3.2. Dobór posuwów gwntowych Na opsanej wyżej tokarce można wykonać następujące rodzaje gwntów: metryczne, calowe, modułowe oraz DP (dametral- ptch), których skok h oblcza sę według zależnośc: - gwnt metryczny h = a [mm], gdze: a - wartość skoku - gwnt calowy 25.4 h = [mm], gdze: j c - lczba zwojów na długośc 1[cala]; 1[ ] = 25.4 [mm], j c - gwnt modułowy h = π mo [mm], gdze: m o - moduł osowy, - gwnt dametral- ptch (DP) π 25.4 h = [mm], gdze: j DP - lczba zwojów na długośc π [cal]; π 1 = π 25.4 [ mm] j DP W celu wykonana w.w rodzajów gwntów, należy na podstawe tab. 1 4 dokonać odpowednego ustawena dźwgn (rys. 7) dopero wtedy można przystąpć do wykonywana gwntu. Rys. 7. Ustawena dźwgn sterujących

Tab. 1. Gwnty modułowe (mod) oraz dametral-ptch (dp) Tab. 2. Posuwy robocze w [mm] oraz w [calach] (ns). mod dp [mm] ustawene ustawene ustawene dźwgn dźwgn dźwgn 0.3 HCT6Z 44 HBR4V 0.05 LCT1W 0.002 0.4 HCS1Z 40 HBR3V 0.055 LCT2W 0.0022 0.5 HCS3Z HAS6V 0.065 LCT4W 0.003 32 HBR1V 0.085 LCT8W 0.0033 0.6 HCS6Z 30 HAS3V 0.7 HCS8Z 28 HBS8V 0.10 LCS2W 0.004 0.8 HCR1Z 26 HBS7V 0.13 LCS4W 0.005 24 HBS6V 0.18 LCS8W 0.007 0.9 HCR2Z 22 HBS4V 1.0 HCR3Z 20 HBS3V 0.22 LCR2W 0.009 1.25 HCS3Y 19 HCV 0.28 LCR4W 0.011 18 HBS2V 0.35 LCR8W 0.014 1.5 HCS6Y 16 HBS1V 1.75 HCS8Y 15 HAT3V 0.44 LCS8X 0.017 2.0 HCS3Y 14 HBT8V 2.25 HCR2Y 13 HBT7V 0.55 LCR2X 0.022 2.5 HCR3Y 12 HBT6V 0.68 LCR4X 0.027 2.75 HCR4Y 11 HBT4V 0.85 LCR8X 0.033 3.0 HCR6Y 10 HBT3V 1.2 HCS2X 0.047 3.25 HCR7Y 9 HBT2V 1.4 HCS4X 0.055 3.5 HCR8Y 8 HBT1V 1.7 HCS8X 0.067 Tab. 3. Gwnty metryczne (C) Tab. 4. Gwnty calowe (V) [ns] C mm V n ustawene ustawene ustawene ustawene ustawene ustawene dźwgn dźwgn dźwgn dźwgn dźwgn dźwgn 0.20 LCT1Z 1.2 LCR6Z 5.0 HCS3Y 72 LAR6V 22 LBS4V 7½ HAS3V 0.225 LCT2Z 1.25 LCS3Y 5.5 HCS4Y 60 LAR3V 20 LBS3V 7 HBS8V 0.25 LCT3Z 1.3 LCR7Z 6.0 HCS6Y 56 LBR8V 19 LCV 6 HBS6V 0.3 LCT6Z 1.4 LCR8Z 6.5 HCS7Y 54 LAR2V 18 LBS2V 5 HBS3V 0.35 LCT8Z 1.5 LCS6Y 7 HCS8Y LBR6V 16 LBS1V 4½ HBS2V 0.4 LCS1Z 1.75 LCS8Y 8 HCR1Y 44 LBR4V 15 LAT3V 4 HBS1V 0.45 LCS2Z 2.0 LCR1Y 9 HCR2Y 40 LBR3V 14 LBT8V 3¾ HAT3V 0.5 LCS3Z 2.25 LCR2Y 10 HCR3Y LAS6V 13½ LAT2V 3½ HBT8V 0.6 LCS6Z 2.5 LCR3Y 11 HCR4Y 32 LBR1V 13 LBT7V 3¼ HBT7V 0.7 LCS8Z 2.75 LCR4Y 12 HCR6Y 30 LAS3V 12 LBT6V 3 HBT6V 0.75 LCT6Y 3.0 LCR6Y 13 HCR7Y 28 LBS8V 11½ LBT5V 2⅞ HBT5V 0.8 LCR1Z 3.25 LCR7Y 14 HCR8Y 27 LAS2V 11 LBT4V 2¾ HBT4V 0.9 LCR2Z 3.5 LCR8Y 26 LBS7V 10 LBT3V 2½ HBT3V 1.0 LCR3Z 4.0 HCR3Z 24 LBS6V 9 LBT2V 2¼ HBT2V 1.1 LCR4Z 4.5 HCS2Y 23 LBS5V 8 LBT1V 2 HBT1V

3.3. Dobór posuwów roboczych Posuwy robocze są realzowane za pomocą wałka pocągowego WP. Przebeg napędu ruchu posuwów roboczych: WR SUP.W, SUP.P πmz mm = f obr w [ mm] - posuwy wzdłużne mm [ obr] zw ' h zw '' zw ''' x ''''' hp2 = f p[ mm] obr 1 zw - posuwy poprzeczne gdze: zw - przekładna zwelokratnająca stosowana tylko do posuwów roboczych, πmz - przełożene przekładn zębatkowej w skrzynce suportowej, h p2 - przełożene przekładn śrubowej w skrzynce suportowej Położena dźwgn sterujących przekładnam skrzynk posuwów znajdują sę na rys. 7. Posuwy poprzeczne są dwa razy mnejsze od posuwów wzdłużnych, poneważ wspolny napęd tych posuwów rozgałęza sę na wałku XVII przełożene medzy nm wynka z równana: SUP.W SUP.P f 1 obr 81 72 15 mm [ mm] 2.5 f p[ mm] 18 1.75 mm π 18 15 16 obr w = f w 18 15 16 π 18 1.75 stąd = 2 f 81 72 15 2.5 p 3.4. Ustawena dźwgn sterujących Przykładowe ustawena dźwgn lustruje rysunek 7. Na jego podstawe omówone zostaną ustawena oraz przełożena wszystkch dźwgn. Dźwgna 3: a) w pozycj H ( Zazębają sę wtedy koła znajdujące sę odpowedno na wałku numer IV oraz 24 numer V dając przełożene =2) 24 b) w pozycj L (Zazębają sę wtedy koła znajdujące sę odpowedno na wałku numer IV oraz numer V dając przełożene =1/2) Dźwgna 2 odpowada za włączene nawrotncy. Jeżel zostane ustawona w pozycj 1 według rysunku 7 zostaną załączone obroty zgodne z ruchem wskazówek zegara (obroty prawe) natomast w pozycj 2 załączone zostaną obroty lewe (przecwne do ruchu wskazówek zegara). Pozostałe położena: Dźwgna 4 20 19 a) w pozycj A: realzowane jest przełożene 30 22 19 19 b) w pozycj B: realzowane jest przełożene 19 22 c) w pozycj C: załączone zostaje sprzęgło S 1 +

Dźwgna 5 38 d) w pozycj R: załączone zostaje sprzęgło S 2 + oraz realzowane jest przełożene 19 23 e) w pozycj S: realzowane jest przełożene 23 19 f) w pozycj T: realzowane jest przełożene 38 Dźwgna 6 g) w pozycj V: załączone zostaje sprzęgło S 3 + 20 h) w pozycj W: realzowane jest przełożene 50 ) w pozycj X: realzowane jest przełożene j) w pozycj Y: realzowane jest przełożene k) w pozycj Z: realzowane jest przełożene 20 50 35 Numery od 1 do 8 (dźwgna 7) odpowadają następującym kołom zębatym: 35 Tab. 5. Numery przełożena kół zębatych Nr koła zębatego Lczba zębów Lczba zębów Nr koła zębatego 1 24 27 2 3 20 22 4 5 23 24 6 7 26 28 8 4. Przykłady nastawana parametrów knematycznych 4.1. Nastawane posuwów gwntowych Przykład: dobrać odpowedne przełożena poszczególnych przekładn w celu wykonana następujących rodzajów gwntów (rys. 8): Rys. 8. Wałek z różnym rodzajam gwntów: a) gwnt metryczny, b) gwnt modułowy, c) gwnt calowy, d) gwnt dametral-ptch a) Gwntu metrycznego (lewozwojnego): h = 1.75 [mm]. Skok gwntu metrycznego oblcza sę z zależnośc: h = a [mm] gdze a - wartość skoku, W tabel 4 szuka sę skoku h = 1.75 [mm]. Odpowadają mu następujące ustawena dzwgn: LCS 8Y Stąd otrzymuje sę przełożena: 24 23 L = C = S 1 + S = 23 Y = h = 35 33 35 54

oraz równane knematyczne: 24 33 35 + 23 28 mm 1 [ obr ] ( S1 ) 6 = 1.75 [ mm] 54 23 22 35 obr b) Gwntu modułowego: m o = 1 [mm], jednokrotnego (k=1). Dla gwntu welokrotnego skok gwntu h k określa sę zależnoścą: h = k h = k π k m o gdze: h - skok gwntu jednokrotnego, k - krotność gwntu. W tabel 2 szuka sę modułu m o = 1. Odpowadają mu następujące ustawena dzwgn: HCR 3Z Stąd otrzymuje sę przełożena: H = 24 38 C = S 1 + R = 19 oraz równane knematyczne: h = 20 Z = h = 50 35 21 21 + 38 20 20 mm 1 [ obr] ( S1 ) 6 = 1π [ mm] 24 60 19 22 50 35 obr c) Gwntu calowego: j c = 12 zw/1 (lewozwojnego). 25.4 j c LBT 6V Dla gwntu calowego skok gwntu h określa sę zależnoścą: [mm], gdze: j c - lczba zwojów na długośc 1[cala] = 25.4 [mm], h- skok gwntu. W tabel 5 szuka sę wartośc j c = 12. Odpowadają mu następujące ustawena dzwgn: Stąd otrzymuje sę przełożena: 24 L = 19 19 19 B = T = 19 22 38 oraz równane knematyczne: V = S 3 + h = 33 24 33 35 19 19 22 38 + mm 25.4 1 [ obr ] ( S3 ) 6 = [ mm] 54 19 22 24 19 obr 12 d) Gwntu dametral- ptch: j DP = 10 zw/π. Dla gwntu dametral- ptch skok gwntu wynos: π 25.4 h = [mm], j DP gdze: j DP - lczba zwojów na długośc π [cal] = π 25. 4 [mm]. 60 35 54

W tabel 2 szuka sę wartośc j DP = 10. Odpowadają mu następujące ustawena dzwgn: HBT 3V Stąd otrzymuje sę przełożena: H = 24 19 19 19 B = T = 19 22 38 oraz równane knematyczne: V = S 3 + h = 21 21 19 19 22 38 mm 25.4 1 [ obr] ( S3 ) 6 = [ mm] 24 60 19 22 20 19 obr 10 60 + π 4.2. Nastawane posuwów roboczych Przykład: dobrać odpowedne przełożena do realzacj posuwu suportu wzdłużnego f w = 0.05 [mm/obr]. Zgodne z tabelą 3 dla wartośc posuwu 0.05 dźwgne ustawa sę w następujący sposób: LCT 1W Stąd otrzymuje sę przełożena: 24 L = 19 C = S 1 + T = 38 20 W = 50 h = 33 35 54 Łańcuch knematyczny przebega następująco: WR SUP.W 24 33 35 + 19 24 20 23 18 18 18 18 mm 1 [ obr ] ( S1 ) π 1.75 18 = 0.05 [ mm] 54 38 33 50 64 18 18 81 81 obr Przykład: dobrać odpowedne przełożena do realzacj posuwu poprzecznego f p = 0.22 [mm/obr]. Aby zapsać łańcuch knematyczny dla posuwu f p = 0.22, w tabel 3 odszukuje sę wartość posuwu dwukrotne wększej od zadanej, węc 0.44. Zgodne z tabelą 3 dla wartośc posuwu 0.44 dźwgne ustawa sę w następujący sposób: LCS 8X Stąd otrzymuje sę przełożena: 24 L = 23 C = S 1 + S = 23 X = h = 33 35 54 Łańcuch knematyczny przebega następująco: WR SUP.P 24 33 35 + 23 28 23 18 18 18 72 15 mm 1 [ obr ] ( S1 ) 2.5 = 0.22 [ mm] 54 23 22 64 18 18 81 15 16 obr