НАСТРОЙКА ТОКАРНОГО СТАНКА

Еще встречаются токарно-винторезные станки с метрическим ходовым винтом, оснащенные набором сменных шестерен к гитаре для нарезания только метрической резьбы. На практике же часто возникает необходимость в иной, например, трубной цилиндрической или дюймовой резьбе. В этом случае пытаются настраивать станок, используя сменные шестерни для дюймовых резьб. Но это не всегда возможно из-за габаритов гитары (как известно, одна из таких шестерен должна иметь 127 зубьев). Вот и приходится прибегать к приближенному подбору сменных шестерен.

В кратком справочнике токаря и фрезеровщика И.Лысова и В.Ряскова, изданном Саратовским книжным издательством в 1960 г., на с. 372 описан пример приближенного подбора сменных шестерен, основанный на искусственном преобразовании дробей с применением таблицы обращения десятичных дробей в простые и таблицы множителей чисел (там же — с. 378, 379). Описанный способ не дает полного диапазона вариантов, а потому лучший может быть упущен.

Предлагаю делать такие расчеты с помощью логарифмической линейки. Эта методика допускает возможность проанализировать и выбрать решение, обеспечивающее наиболее точное выполнение резьбы.

Рассмотрим пример: нарезать резьбу, которая должна иметь 11 ниток на дюйм (шаг резьбы S_p=25,4/11= 2,30909 мм) на станке с шагом ходового винта S_x= 4 мм.

Для настройки станка с помощью сменных шестерен необходимо знать передаточное отношение его механизмов, определяемое формулой

і_общ = S_p/S_x= і_кп х і₁ х і₂ (1)

где i_кп— передаточное отношение коробки передач; i₁ — передаточное отношение первой пары сменных шестерен; i₂—передаточное отношение второй пары сменных шестерен.

Из формулы (1) получаем

і₂= S_p/і_кп x і₁ х S_x (2)

На имеющемся станке i₁= 1/3 и три варианта i_кп: 1/1, 3/4, 5/4. Подставляя в формулу (2) данные для первого варианта i_кп (1/1), получим первый вариант передаточного отношения второй пары сменных шестерен: i₂(1) = 381/220 = 1,73182. Теперь штрих числа 381 на движке логарифмической линейки совмещаем со штрихом числа 220 на основной шкале и по совмещенным штрихам целых чисел определяем ряд передаточных отношений, приближенно равных исходному (рис.1):≈

i₂(1) = 381/220 ≈ 45/26 ≈ 52/30 ≈ 64/37 ≈ 71/41 ≈ 78/45 ≈ 90/52 ≈ 97/56.

Из всего ряда выбираем передаточное отношение, наиболее близкое к точному: 71/41 = 1,73171 и, используя формулу (2), определяем шаг нарезаемой резьбы для первого варианта: S_p(1) = 2,30894 мм. Погрешность в шаге при этом составит ΔS_р (1) = S_р (1) — S_р = 2,30894 - 2,30909 = - 0,00015 мм.

Проделав аналогичные вычисления для второго и третьего вариантов i_кп (3/4 и 5/4), получим соответствующие результаты, приведенные в таблице 1.

Таблица 1

Из таблицы следует, что при передаточном отношении i₂ = 71/41, полученном для первого варианта, возникает наименьшая погрешность шага нарезаемой резьбы. Для сравнения заметим, что S_p, вычисленный с использованием справочных данных (3-я строка таблицы на с. 366), для нашего примера был бы равен 2,31016 мм, а погрешность ΔS_p составила бы 0,00107 мм, что почти на порядок превышает вычисленную по предлагаемой методике.

Полный расчет подбора шестерен заканчивается проверкой на условие их сцепляемости и возможности размещения в пределах габаритов гитары. Может случиться так, что подобранные расчетом шестерни сцепить между собой будет невозможно: ведущая Z3 второй пары может упереться в палец трензеля или ведомая Z2 первой пары — в вал коробки подач. Сцепление сменных шестерен при установке их на гитару будет возможным, если сумма чисел зубьев первой пары (Z, + Z2) больше числа зубьев второй ведущей шестерни Z3 не менее, чем на 15, а сумма чисел зубьев второй пары (Z3 + Z4) также будет больше числа зубьев первой ведомой шестерни Z2 не менее, чем на 15. В нашем примере это условие соблюдается во всех вариантах (см. таблицу 2).

Таблица 2

Что касается размещения шестерен в пределах гитары, то эта проверка может производиться только при наличии данных ее габаритов.

В. КУЗЬМИН