Приспособления для крепления и фикцации режущего инструмента. Исполнитель

Приспособления для крепления и фикцации режущего инструмента.

План

1. Приспособления для сверлильных станков.
2. Приспособления для фрезерных станков.
3. Приспособления для станков токарной группы.

 {spoiler=Подробнее}

Обработку на настроенных станках ведут, точно устанавливая и фиксируя режущий инструмент. Положение заготовки в данной, предварительно построенной технологической системе опреде­ляется приспособлением, а положение режущего инструмента - соответствующей частью станка  (суппортом, шпинделем, револь­верной головкой). Для ускорения установки и фиксации инстру­мента на станке применяют соответствующие приспособления. К простейшим устройствам этого типа относятся переходные втулки для инструмента на сверлильных станках, оправки для цилиндрических и дисковых фрез, расточные скалки, державки инструмента для револьверных станков. Многие из них нормали­зованы и стандартизованы.

Часто применяют специальные приспособления. Так, при выполнении последовательных переходов на сверлильном станке целесообразно применять специальные патроны для смены ин­струментов без остановки шпинделя. Значительного повышения производительности достигают применением многошпиндельных сверлильных, резьбонарезных и фрезерных головок, устанавли­ваемых на универсальные одношпиндельные сверлильные и фрезерные станки, а также применением многорезцовых державок в универсальных токарных станках. Особую, многочисленную группу составляют приспособления, расширяющие технологиче­ские возможности металлорежущих станков. К ним относятся приспособления для протачивании кольцевых канавок и наре­зании резьбы на вертикально-сверлильных станках, долбления шпоночных пазов на поперечно-строгальных станках, точения сфе­рических поверхностей, а также «летучие» суппорты расточных станков для протачивания торцов, поворотные головки к фрезерным станкам и другие устройства.

Эти приспособления являются дополнительными устройствами к универсальным металлообрабатывающим станкам, позволяю­щими выполнять работы, обычно производимые на станках дру­гих типов. Эти приспособления улучшают использование станков, способствуя замене дорогостоящего специального оборудования более дешевым — универсальным. В тяжелом машиностроении такие приспособления дают возможность на одном станке выпол­нить большой объем работы в результате более полной последова­тельной или параллельно-последовательной концентрации тех­нологических переходов. Вследствие этого уменьшается количество перестановок крупных деталей и сокращается цикл их изготовления,

В связи с перспективой широкого развития многоинструментных станков, переменно–поточных и автоматических (осо­бенно переналаживаемых) линий большую значимость при­обретают устройства для быстрой и точной установки режущего инструмента, блочная сменная наладка (многорезцовые суппорты, револьверные головки). Инструменты в таких наладках устанав­ливают и точно выверяют вне станка. Затем наладку с помощью центрирующих поясков, конусов или других элементов ставят на станок в точно ориентированное положение. При этом эконо­мится много времени на смену инструментов и переналадку станка. Актуальна задача автоматической смены инструмента на станках-автоматах обычного типа, на автоматических линиях, а также на станках с ЧПУ.

Ниже приведены примеры конструктивных и кинематических схем специальных приспособлений к станкам различного типа.

Быстросменный патрон для смены инструментов (сверл, зен­керов, разверток, цековок) без остановки шпинделя показан на рис. 44, а. Вращение от шпинделя станка передается через конус 1 и шарик 2 на сменный инструмент с туго посаженной ци­линдрической втулкой 3, имеющей лунку под шарик. Для смены инструмента рабочий поднимает левой рукой втулку 4. Под дей­ствием центробежной силы шарик западает в выточку 5. Инстру­мент разъединяется с корпусом патрона, и рабочий легко вынимает его правой рукой. После установки нового инструмента втулка 4 опускается, и шарик западает в новую лунку. Этот патрон безо­пасен при частоте вращения шпинделя до 250 - 300 об/мин.

Рис. 44. Быстросменный патрон для сверлильного станка

В другой конструкции быстросменного патрона (рис. 44, б) для смены инструмента 6 необходимо слегка притормозить втулку 7, взявшись за нее левой рукой. При этом зазор между упорами а корпуса патрона и внутренним скосом b втулки увеличивается, и инструмент выпадает, так как его выступ с не задерживается этим скосом. При установке нового инструмента имеющимся на нем выступом нажимают на скос 6, втулка отходит, преодолевая действие пружин 8, и защелкивается, фиксируя положение ин­струмента,

Вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные станки оснащают также многошпиндельными револьверными головками (рис. 45). Корпус головки раструбом 3 надевают на шпиндель­ную гильзу 2 станка закрепляют стяжным винтом 1. В корпусе головки смонтирован поворотный диск 7 с наклонно располо­женной осью. В гнездах этого диска устанавливают шпиндели в головки; некоторые из них могут иметь ускоряющую или замедляющие зубчатую передачу. Поворотный диск фиксируется в определённых положениях с помощью вытяжного фиксатора. Центральный вал 4 головки связан со шпинделем станка коническим хвостовиком. Вращение от этого вала на отдельные шпинделя шпиндели головки передается муфтой 5 с торцовыми  выступами.

Рис. 45. Многошпиндельная револьверная головка к сверлильному станку

        Для смены инструмента необходимо повернут диск 7, предварительно вытянув фиксатор. Вместе с тем происходит подъем муфты 5 и расцепление вала 4 с нижним шпинделем. Поворот диска производиться без остановки шпинделя станка. При этом переключающий валик 9, упираясь в торец шпиндельной бабки, перемещается вниз и приводит в действие соответствующий механизм, состоящий из рычажной системы и зубчатой передачи с храповым устройством для вращения диска только в одну сторону. При опускании шпинделя происходит фиксация диска и включение муфты центрального вала с вновь установленным шпинделем. Поворот диска возможен также рукояткой 8. С помощью головок этого типа можно сверлить, развертивать и зенкеровать отверстия, цековать бобышки, а также нарезать внутренную резьбу.

        Для растачивания внутренных выемок в отверстиях применяют специальные скальки 12 (рис. 46, б) с продольным пазом, в котором на оси 15 закреплена качающаяся подпружиненная дер­жавка 13 с резцом 14. При подаче скалки вниз выступ державки отклоняется вправо кондукторной втулкой 2. Резец врезается в стенку отверстия и при дальнейшем опускании скалки протачи­вает выемку, длину которой ограничивают предварительной уста­новкой упора 11.

Рис. 46. Приспособления для растачивания канавок в отверстиях.

На рис.   46, в показано  приспособление для  растачивания кольцевых канавок на сверлильном станке. Центральный валик 16, связанный со шпинделем станка, имеет в нижней части прямо­угольное окно, куда вставлена расточная пластина 8. Запрес­сованный в валике штифт 3 проходит через сквозную наклонную прорезь расточной пластины. При подаче валика вниз штифт вы­двигает пластину в радиальном направлении и ее режущая кромка растачивает в отверстии заготовки 4 кольцевую канавку. Гильза 18, через окна которой проходит расточная пластина, направляется кондукторной втулкой 17. Бурт втулки ограничивает осевое пере­мещение гильзы, чтобы растачивание канавки происходило на заданной высоте. Пружина 1 возвращает расточную пластину в исходное положение.

Значительный эффект по снижению времени обработки получают, применяя многошпиндельные сверлильные головки, уста­навливаемые на обычных вертикально-сверлильных станках.

Схема простейшей головки с постоянным расположением шпин­делей показана на рис. 47, а. Вращение от шпинделя станка через конус 7 и центральное зубчатое колесо 2 передается на зуб­чатые колеса 3 шпинделей 4 головки. Ее корпус для удобства сборки выполняют из двух половин. Верхняя половина имеет раструб, который она крепится на шпиндельной трубе станка. Для правого вращения шпинделей шпиндель станка должен вращаться и левую сторону. В цепь подачи включают передаточное зубчатое колесо, чтобы при левом вращении шпинделя головка имела подачу вниз.

На рис. 47, б показана схема головки, где эти недостатки устранены введением промежуточных зубчатых колес. Схема бес­шестеренной головки показана на рис.47, в. Вращение от шпинделя станка через конус 1 передается на кривошип 5, кото­рый входит в поводковую плиту 6, поддерживаемую вторым кри­вошипом 7. Рабочие шпиндели 4 имеют кривошипы такого же радиуса; они приводятся во вращение от поводковой плиты 6, которая может вращать любое количество шпинделей, расположенных произвольно в пределах ее габаритов. При движении плиты все ее точки описывают окружности одного радиуса, рав­ного радиусу r кривошипа. При такой конструкции привода угловые скорости всех шпинделей одинаковы.

Рис. 47. Многошпиндельные сверлильные головки с постоянным расположением шпинделей

B серийном производство целесообразно применять головки с переставляющимися шпинделями. Их можно использовать для обработки деталей с различным числом и расположением отвер­стий.

На рис. 48, а показана схема поворотной головки к горизон­тально-фрезерному станку. Корпус I головки закреплен в верти­кальных направляющих станины с помощью клина и винтов. Вращение от шпинделя станка через конический хвостовик 1, конические зубчатые колеса 2 и 3 передается на шпиндель 4 головки. Поворотную часть II головки можно устанавливать под любым углом к горизонтальной плоскости, пользуясь градуи­ровкой на цилиндрическом пояске а.

На рис, 48, б дана схема универсальной поворотной головки к горизонтальному станку. Она состоит из неподвижного кор­пуса I, промежуточной поворотной вокруг оси а–а  части II и поворотной вокруг оси b–b  части III, несущей рабочий шпин­дель головки. Механизм головки состоит из хвостовика 1, соеди­няемого со шпинделем станка, промежуточного валика 7 и шпин­деля 4, несущих две пары конических зубчатых колес 2, 3 и 5, 6. Возможность поворота вокруг двух осей позволяет устанавливать шпиндель головки под любым углом к горизонтальной и верти­кальной плоскостям.

Рис. 48. Поворотные и многошпиндельные головки

к фрезерным станкам

Шпиндели головок рассмотренных типов имеют конические отверстия для крепления инструментов. Они применяются в усло­виях единичного и мелкосерийного производства, расширяя техно­логические возможности горизонтально-фрезерных станков.

На рис. 48, в показана схема двухшпиндельной головки к горизонтально-фрезерному станку. Ее корпус крепится на станке так же, как и в рассмотренных выше конструкциях. Мо­мент от шпинделей станка через ведущий хвостовик 1 передается на шпиндели 5 и 9 цилиндрическими зубчатыми колесами. Головки подобной конструкции могут быть выполнены в многошпиндель­ном исполнении для горизонтальных и вертикальных фрезерных станков. В сочетании с многоместными приспособлениями эти головки в несколько раз повышают производительность фрезер­ных станков. Один станок, оснащенный многошпиндельной головкой, заменяет несколько обычных универсальные станков. Затраты на изготовление специальных фрезерных головок обычно окупаются за короткое время.

Для сокращения времени обработки на токарных станках применяют специальные поворотные резцедержатели, несущие несколько инструментов. С помощью этих резцедержателей можно вести одновременную обработку нескольких поверхностей (рис. 49), используя продольную или поперечную подачу суп­порта. Предварительно настроив станок для работы по упорам, обеспечивают автоматическое получение размеров. В условиях серийного производства целесообразно иметь несколько сменных резцедержателей в зависимости от числа деталей, обрабатываемых на станке. Устройство для крепления режущего инструмента на токарно-револьверном станке (резцедержатели, расточные скалки, плашкодержатели, державки для крепления самоустанавливаю­щихся разверток, суппорты для протачивания кольцевых канавок в отверстиях) в значительной степени нормализованы. Конструкции и основные размеры этих приспособлений приведены в ведомственных нормалях.

Рис. 49. Специальные поворотные резцедержатели для токарных станков.

Вопросы для самоповторения

1. Когда целесообразно применить многошпиндельных головок на   сверлильных станках?
2. Когда применяется делительные головки при фрезеровании?
3. Приспособления для станков токарной группы.

{/spoilers}