Коробки подач

Коробки подач предназначены для изменения скорости и направления подач при обработке на станке различных деталей. Коробка подач в большинстве случаев получает движение от шпинделя станка или от отдельного электродвигателя. Значения подач должны обеспечивать требуемые параметры шероховатости поверхности, а также высокую стойкость инструмента и производительность станка.

Подачу можно изменять различными способами: с помощью механизмов с зубчатыми передачами и без применения зубчатых передач (например, электрическим или гидравлическим путем, храповым или кулачково-рычажными механизмами и т. д.).

Ниже рассмотрим лишь коробки подач с зубчатыми передачами. Коробки подач с зубчатыми передачами бывают: со сменными зубчатыми колесами с постоянным расстоянием между осями валов; с передвижными блоками зубчатых колес; со встречными ступенчатыми конусами колес и вытяжными шпонками; в форме гитар сменных зубчатых колес. Для получения большого числа значений подач коробки часто конструируют, используя сразу несколько механизмов.

Коробки подач со сменными зубчатыми колесами (с постоянным расстоянием между осями валов) применяют в станках для крупносерийного производства при редкой наладке. В частности, такие коробки встречаются в автоматах, полуавтоматах, операционных и специальных станках. Конструкции коробок подач, состоящих из одних лишь сменных зубчатых колес, очень просты и не отличаются от аналогичных коробок скоростей.

Коробки подач с передвижными блоками зубчатых колес широко применяют в универсальных станках. Они позволяют передавать большие крутящие моменты и работать с большими скоростями. К недостатку коробок подач этого типа относится невозможность использования в них косозубых колес. По конструкции коробки подач с передвижными зубчатыми колесами аналогичны соответствующим коробкам скоростей.

Коробка подач со встречными ступенчатыми конусами колес и вытяжной шпонкой на четыре различных передаточных отношения (вообще число передач в таких коробках может достигать восьми — десяти в одной группе) показана на рис. 2.17, α, где приведена ее кинематическая схема. Передача движения в ней осуществляется через пару зубчатых колес z₇/z₈. Механизмы с вытяжными шпонками обычно используют в качестве основной группы передач коробки подач. В механизме с вытяжной шпонкой (см. конструктивное исполнение на рис. 2.17, б) на верхнем валу жестко закреплены на шпонке зубчатые колеса z₁, z₃, z₅ и z₇, которые находятся в постоянном зацеплении соответственно с зубчатыми колесами z₂, z₄, z₆ и z₈. Одно из зубчатых колес, расположенных на ведомом валу, вытяжной шпонкой может быть жестко связано с валом, и тогда вращение валу передается через это колесо. При этом остальные зубчатые колеса вращаются вхолостую. Для предотвращения одновременного включения двух ведомых зубчатых колес механизм имеет специальные разделительные кольца 1.

Недостатком этого механизма является то, что зубчатые колеса ведомого вала независимо от того, передают они крутящий момент или нет, постоянно вращаются, что ускоряет их изнашивание и требует дополнительной затраты мощности. К недостаткам относится также возможность перекоса вытяжной шпонки, малая жесткость шпоночного валика, ослабленного продольным пазом, вращение колесе чрезмерно большой скоростью, если шпоночный валик работает как ведущий, и др. Коробки подач с вытяжными шпонками применяют в небольших, а иногда и в средних по размеру сверлильных и токарно-револьверных станках.

Коробки подач в форме гитар сменных зубчатых колес (рис. 2.17, в). Гитара — узел станка, предназначенный для изменения скорости подачи. Гитары сменных колес дают возможность настраивать подачу с любой степенью точности. Они позволяют применять передаточные отношения до i_min = 1/8. Гитары бывают двухпарные и трехпарные. В основном в станках встречаются двухпарные гитары, лишь в редких случаях, когда необходимы особенно малые передаточные отношения или требуется особенно высокая точность подбора этих отношений, используют трехпарную гитару. Каждую гитару снабжают определенным комплектом сменных зубчатых колес. Например, для токарно-винторезных станков рекомендуется комплект сменных зубчатых колес из z = 20, 24, 25, 28, 30, 32, 36, 40, 44, 45, 48, 50, 55, 60, 65, 68, 70, 71, 72, 75, 76, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 113, 120, 127.

На рис. 2.17, в показана схема двухпарной гитары. Расстояние А между ведущим 1 (колеса α) и ведомым 2 (колеса d) валами неизменно. На ведомом валу свободно посажен «приклон» 3 гитары. В приклоне имеются радиальный и дуговой пазы. В радиальном пазу закреплена ось 4 колес b и с. Перемещая ось вдоль паза, можно менять расстояние В между колесами с и d. Дуговой паз в приклоне позволяет изменять расстояние С между колесами α и b при повороте приклона на валу 2. В требуемом положении приклон закрепляют болтом 5.