Коробка скоростей токарного и фрезерного станка

Для обеспечения оптимальных условий обработки в зависимости от комбинации инструмента и обрабатываемого материала необходимо поддерживать оптимальное значение скорости резания.

При обработке различных материалов, даже если геометрия работы схожа, обычно приходится использовать различные значения скорости и подачи для оптимизации процесса обработки. Оптимизация может проводиться для различных целей, например, для достижения максимальной скорости съема металла или для получения желаемой чистоты поверхности.

Для этого необходимо изменить скорость вращения рабочего органа (число оборотов в минуту) и скорость подачи режущего инструмента (подача). И именно здесь на помощь приходит редуктор.
В типичном токарном станке главным двигателем является электродвигатель, а для снижения скорости используется коробка передач первой ступени.

Для обеспечения различных скоростей мы используем многоскоростную коробку передач, которая представляет собой составную коробку передач, обычно обеспечивающую 6, 9, 12, 18 или 24 скорости.

Таким образом, коробка передач обеспечивает эти скорости.

Основными элементами коробки скоростей являются шестерни и валы.

Использование зубчатых передач в большинстве оборудования позволяет контролировать крутящий момент, скорость и синхронизацию и их применение в токарном станке не является исключением.

Преимущество зубчатых передач в том, что они обеспечивают жесткую кинематическую цепь движения, исключающую проскальзывание.

Крутящий момент на их вход поступает от шкива постоянной частоты вращения, который приводится в движение электродвигателем, соединенным с ним через редуктор, цепь, ремень или клиновидный ремень.

Для изменения числа оборотов шпинделя в конструкции коробок скоростей станков предусмотрено несколько ручек. Наличие коробки передач позволяет разгрузить шпиндель станка, что является большим преимуществом таких станков.

Этот тип регулятора скорости наиболее распространен в современных станках. В этом корпусе скорость меняется с помощью блоков.

Обычно несколько шестерен объединены в блок, который скользит по валу.

В блоке могут использоваться три передачи, иногда четыре.

Когда блок скользит по валу, включаются различные передачи с разными передаточным числом, изменяющие скорость вращения шпинделя.

В отличие от скользящих блоков, шестерни прочно сидят на валах. Кроме того, шестерни находятся в постоянном зацеплении друг с другом, а режимы передачи переключаются вращением вала.

Разные валы вращаются с разной скоростью передачи, поэтому при подключении одного или другого вала изменяется и скорость вращения шпинделя. Валы соединяются с помощью кулачкового механизма.

Кулачковая муфта может выполнять скользящее движение, при этом правый вал зацепляется при движении вправо, а левый - при движении влево. Кулачки представляют собой прочную конструкцию. Они могут передавать значительные усилия.

Однако есть одна особенность: кулачковая муфта может быть включена только при выключенном вращении, иначе кулачки могут выйти из строя.

В отличие от жесткого сцепления кулачковых муфт, при использовании фрикционных муфт сцепление может передаваться более плавно.

Во фрикционных муфтах используются специальные диски, которые прижимаются друг к другу мощными пружинами. При сжатии между дисками возникает сильное трение, которое может передавать большие усилия.

Когда сцепление включено, резких толчков не происходит, поскольку диски проскальзывают и ослабляют усилие. По этой причине коробка фрикционного сцепления может быть включена во время работы машины.

Фрикционные муфты особенно часто используются в станках для переключения скорости вращения шпинделя с прямого на обратный ход и наоборот.

Если диски проскальзывают слишком сильно, необходимо заново отрегулировать и подтянуть сцепление.

Токарный станок - это сложная техническая система с жесткой обратной связью, объединяющая механические и электрические компоненты. Характеризуется постепенным ухудшением технических параметров, связанным, прежде всего, с естественным изменением геометрии: детали меняют размер на фоне механического и эрозионного воздействия.

В результате:

1. Их взаимное расположение перестает соответствовать документации.
2. Нарушается параллельность.
3. Изменяется жесткость узла.
4. Происходит отказ.

Для того чтобы продлить срок службы коробки скоростей, необходимо учитывать причины отказов редуктора как одной из самых важных и в то же время самых уязвимых частей машины и предотвращать их возникновение.

Как правило, неисправности редуктора токарного станка вызваны отсутствием надлежащего технического обслуживания.

Последнее должно выполняться в рамках регулярного технического обслуживания станка:

• необходимо менять масло в соответствии с графиком смазки;
• регулярно менять масляные фильтры;
• своевременно обнаруживать люфты;
• регулировать или заменять изношенные детали.