Расчет металлорежущих станков. Выпуск третий: Конспект лекций, страница 10

Академик В. В. Данилевский пишет: «Генри Модсли дей­ствовал, как известно, в девяностых годах XVIII века, а еще в начале этого столетия Петр I работал на станках, в которых с геометрической точностью и притом автоматически воспро­изводились не сравнительно простые очертания машинных деталей, но неизмеримо более сложные формы»...².

Андрей Константинович Нартов был соратником Петра I в деле создания русской машинной техники вообще и станков с автоматически действующими суппортами в частности. Пос­ле смерти Петра I Нартов прожил 31 год и в области русской техники выполнил много важных дел.

Из изложенного совершенно очевидно, что создателем пер­вого самоходного суппорта является русский механик Андрей Константинович Нартов.

-----------

1 К. Марк с. Капитал, том I, Машины и крупная промышленность, пр. 39, изд. 1950 г.

² В. В. Данилевский. Русская техника. Академия наук СССР, Комиссия по истории техники, 1947 г.

Станки ранних конструкций строились со сменными ходо­выми винтами для настройки на заданный шаг нарезаемого винта (или подачу). В более поздних конструкциях настройка станков на заданную подачу осуществляется при помощи сменных колес в гитаре; при этом ходовой винт используется не только для нарезания винтов, но и для самоходной подачи при токарной обработке. В современных токарно-винторезных станках для подачи при токарной обработке деталей машин используется реечный механизм, а ходовой винт предназнача­ется только для нарезания винтов, что объясняется высокими требованиями, предъявляемыми к винтам в современном ма­шиностроении.      

Несмотря на значительную давность и важность примене­ния самоходного суппорта в станках, теоретические основы расчета и конструирования основных частей его до сих пор еще не разработаны. Достаточно указать, что еще нет в лите­ратуре теоретического обоснования выбора рационального профиля передней призматической направляющей, нет доста­точно обоснованных данных для определения расчетных уси­лий, действующих на реечную шестерню, ходовой винт токарно-винторезного станка и т. д.

В большинстве современных станков средних размеров применяется комбинированный тип направляющих, а имен­но—призматическая передняя и задняя плоская направляю­щие. В выборе угла призмы нет единства мнений среди стан­костроителей.              

Весьма распространенным профилем направляющих в токарно-винторезных станках является профиль с углом призмы (рис. 14 и 15). Причем, ширина внеш­ней плоскости значительно больше внутренней, что правиль­ным признать нельзя. Сюда относятся станки 26A (162К.), ДИП-200, ДИП-300, 162, 1А-62 и другие.

Несколько отличным в сравнении с указанным профилем направляющих является симметричный профиль с углом приз­мы . К станкам с симметричным про­филем передней направляющей относятся такие станки оте­чественного производства, как, например, ТН-20 и другие.

Ниже излагается вывод формулы для определения значе­ний углов призматического профиля направляющих в зависи­мости от условий работы станка. Тем самым дается теорети­ческое обоснование установленных практикой наиболее рас­пространенных форм профилей направляющих и указывается на необходимость уточнения размеров плоскостей неравнобо-

ких направляющих в случае применения указанного профиля в специализированных токарных станках. Одновременно до­казывается несоответствие несимметричного (и к тому же c узкой внутренней и широкой внешней плоскостями) профи­ля передней призматической направляющей, принятого в стан-ках ДИП по типу станков Берингер и VDF, условиям работы универсального станка.

Рассмотрим силы, действующие на суппорт токарно-винторезного станка при токарной обработке детали. Для этого обратимся к рис. 14, на котором изображен суппорт в плоско­сти поперечного сечения станины, и силы, на него действую­щие. На рисунке изображены резец, укрепленный в суппорте, и обрабатываемое изделие. При обработке изделия со сторо­ны последнего на вершину резца действует сопротивление ре­занию, представленное в виде трех взаимно перпендикулярно направленных составляющих .Заметим, что кро­ме перечисленных усилий действует еще сила веса. Все наз­ванные силы, за исключением силы веса, возникают только при снятии стружки с обрабатываемой детали. При движе­нии суппорта под нагрузкой возникают силы трения в плоско­стях соприкосновения направляющих станины и суппорта станка. Проекции последних, а также составляющей сопро­тивления резанию  на плоскость поперечного сечения ста­нины равны нулю.