Сверлильные и расточные станки. Исполнитель

Сверлильные и расточные станки.

План

1. Вертикально и радиально сверлильные станки.

2. Вертикально сверлильные станки с ЧПУ.

3. Расточные (горизонтальные, алмазные и координатные) станки.

4. Многооперационные расточные станки.

 {spoiler=Подробнее}

         Сверлильные станки предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий, рассверливания, зенкерования, развертывания, растачивания и нарезания резьбы. Основными формообразующими движениями при сверлильных операциях являются главное движение (вращательное) v и движение подачи s шпинделя станка (рис. 23, а). Кинематические цепи, осуществляющие эти движения, имеют самостоятельные органы настройки i_v и i_s, посредством которых устанавливается необходимая частота вращения инструмента и его подача.

         Сверлильные станки подразделяются на вертикально-сверлильные настольные и на колонные, радиально-сверлильные, для глубокого сверления, центровальные и многошпиндельные. Настольные станки строят для сверления отверстий в стальных деталях (s_в=500¸600 МПа) наибольшего условного диаметра 3; 6; 12 и 16 мм, вертикально-сверлильные и радиаль­но-сверлильные станки - для сверления отверстий диаметром 18; 25; 35; 50 и 75 мм. Вылет радиально-сверлильных станков составляет 1300 - 2000 мм.

Вертикально-сверлильные станки

         Общий вид наиболее распространенного универсального одношпиндельного вертикально-сверлильного станка показан на рис. 23, б. Станок предназначен для работы в основных производственных цехах, а также в условиях единичного и мелкосерийного производства в ремонтно-механических и инструментальных цехах.

         На фундаментной плите 1 смонтирована колонна 3 коробчатой формы. В ее верхней части размещена шпиндельная головка 6, несущая электродвигатель 5 и шпиндель 7 с инструментом 8. На вертикальных направляю­щих колонны установлена шпиндельная бабка 4, внутри которой размещен механизм подачи, осуществляющий вертикальное перемещение шпинделя. Поднимать и опускать шпиндель можно механически и с помощью штур­вала 2 вручную. Для установки и закрепления приспособления с обрабаты­ваемыми заготовками имеется стол 9. Его можно устанавливать на раз­личной высоте, в зависимости от размеров обрабатываемых деталей.

         На рис. 24 представлена кинематическая схема вертикально-сверлильного станка 2Н118. Частота вращения шпинделя изменяется с помощью коробки скоростей. Приемный вал I вращается от электродвигателя 38 че­рез передачу 1-2. Движение валу II сообщает одна из трех пар зубчатых колес 3- 4, 5- 6 и 7- 8. Дальнейшее вращение передается одной из кине­матических цепей 9-10; 8-11 или 12-13. Конечный вал III коробки ско­ростей представляет собой полую гильзу, шлицевое отверстие которой передает вращение шпинделю IV. В итоге шпиндель имеет девять раз­личных значений частот вращения в пределах 177-2840 об/мин. Реверсирование шпинделя, необходимое при резьбонарезных, работах, осущест­вляется реверсированием электродвигателя.

Рис. 23. Структурная схема и общий вид вертикально-сверлильного станка

         Рабочая программа шпинделя осуществляется с помощью реечной передачи. Реечное колесо 29 находится в зацеплении с рейкой пиноли 30. При вращении колеса пиноль перемещается вертикально вместе со шпинделем. Станок имеет шесть различных подач, осуществляемых от шпинде­ля через цилиндрические зубчатые колеса 14-15 и коробку подач. Враще­ние валу VI сообщает одна из трех передач 16-17, 18-19, 20-21 и далее валу VII одна из двух передач 22-23 или 21-24. Зубчатая передача 25-26, и червячная пара 27-28 сообщают вращение реечному колесу 29.

         Коробка скоростей и подач, шпиндель и механизм подач смонтированы внутри сверлильной головки, которая может перемещаться вдоль колонны при вращении соответствующей рукоятки через червячную 31-32 и реечную 33-34 пары. Вертикальное перемещение стола производится также вручную поворотом рукояти через коническую 36-35 и винтовую 37 пары.

Рис. 24. Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка мод. 2Н118

         Радиально-сверлильные станки. Перемещение по плоскости стола крупногабаритных и тяжелых деталей сопряжено с большими неудобствами и потерей времени. Поэтому при обработке большого числа отверстий в таких деталях применяют радиально-сверлильные станки (рис. 25). При работе на них деталь остается непод­вижной, а шпиндель со сверлом перемещается относительно детали и уста­навливается в требуемое положение. На фундаментной плите 1 такого станка установлена тумба 2 с неподвижной колонной, на которую надета гильза 3, поворачивающаяся вокруг колонны на 360°. На гильзе смонтиро­вана траверса 4, которая имеет горизонтальные направляющие для пере­мещения сверлильной головки 5. Внутри головки размещены коробки ско­ростей и подач и узел шпинделя 6. На передней крышке расположены органы управления.

         Обрабатываемые детали устанавливают на столе 7 или непосредственно на верхней плоскости фундаментной плиты. Шпиндель 6 со сверлиль­ной головкой может перемещаться в горизонтальном направлении, а вме­сте с траверсой 4 и гильзой 3 поворачиваться вокруг оси неподвижной колонны. Эти два движения обеспечивают установку инструмента по любым координатам. С помощью винта 8 траверса поднимается или опу­скается по гильзе и закрепляется на любой высоте. Гильза, в свою очередь, может быть зажата на колонне, а сверлильная головка - на траверсе. Перед сверлением отверстия гильзу и сверлильную головку фиксируют, а по окончании обработки освобождают. Механизмы зажима размещены в нижней части гильзы, над тумбой 2 и в сверлильной головке 5.

Рис. 25. Радиально сверлильный станок

Горизонтально-расточные станки.

         Расточные станки предназначаются для обработки деталей в условиях единичного и серийного производства. Это широкоуниверсальные станки, на которых можно производить черновые и чистовое растачивание отверстий, обтачивание наружных цилиндрических поверхностей и торцов отверстий, сверление, зенкерование и развертывание отверстий, фрезерование плоскостей, нарезание резьбы и др. операции. Большое разнообразие различных видов обработки, производимые на расточных станках, позволяет в ряде случаев проводить полную обработку деталей без перестановки ее на другие станки, что особенно важно для тяжелого машиностроения.

         Характерной особенностью расточных станков являются наличие горизонтального (или вертикального) шпинделя, который совершает движение осевой подачи. В шпинделе крепится режущий инструмент-борштанга с резцами, сверло, зенкер, фреза, метчик и др. Широкое применение получают расточные станки с программным управлением, сокращающим время их переналадки, повышающим производительность труда и качество обработки.

         В зависимости от характера выполняемых операции, назначения и конструктивных особенностей расточные станки подразделяют на универсальные и специализированные. В свою очередь, универсальные станки разделяются на горизонтально-расточные, координатно-расточные и алмазно-расточные (отделочно-расточные). Для всех типов станков наиболее существенным параметром, определяющим все основные размеры станка, является диаметр расточного шпинделя.

         Формообразующими движениями в расточных станках являются вращение шпинделя и движение подачи. Подача сообщается либо инструменту, либо заготовке, в зависимости от условий обработки. Вспомогательными движениями являются установочные перемещения шпиндельной бабки в вертикальном направлении, установочное перемещение стола в продольном и поперечном направлениях, установочное перемещение задней стойки с люнетом, перемещение люнета по стойке и т.д.

         На рис. 26 показан общий вид горизонтально-расточного станка 2Б622МФ-2 с числовым программным управлением. Станок предназначен для консольной обработки преимущественно корпусных деталей из черных и цветных металлов и сплавов, имеющих точные отверстия и связанных между собой точными расстояниями. На станке можно производить сверление, растачивание, зенкерование, развертывание, фрезерование, нарезание резьб метчиками. Станок оснащен специальными оправками с радиальной подачей резца, позволяющими производить расточку отверстий разного диаметра, прямую и обратную подрезку торцов, обработку внутренних выточек, канавок, конусов и т.п. станок имеет магазин 1 с гнездами для установки 100 инструментов и манипулятор 2 для автоматической смены инструментов.

         Обработка изделий может производиться в режиме как программного, так и ручного управления. По программе производится перемещение шпиндельной бабки 3 вертикально, стола 4 продольно и поперечно, поворот стола, перемещение скалки шпинделя 5, управление частотой вращения шпинделя и скоростью перемещения рабочих подач подвижных узлов станка, автоматическая смена инструментов. В станке использованы электрические приводы подач постоянного тока с широким диапазоном изменения скорости подачи и установочных перемещений с тиристорным управлением. Привод главного движения осуществляется от мощного двигателя постоянного тока с тиристорным управлением и коробкой скоростей с тремя механическими диапазонами и электрогидравлическим механизмом их переключения. Величины подачи и частоты вращения шпинделя могут меняться в процессе резания.

Рис. 26. Общий вид горизонтально-расточного станка с программным управлением 2Б622МФ-2

         Координатно-расточные станки. Координатно-расточные станки предназначены для обработки отверстий в кондукторах, приспособлениях и деталях, для которых требуется высокая точность взаимного расположения отверстий. Наряду с растачиванием на станках могут выполняться сверлильные операции, чистовое фрезерование, разметка и проверка линейных размеров, в частности межцентровых расстояний, применяя поставляемые со станком поворотные столы и другие принадлежности, можно, кроме того, обрабатывать отверстия, заданные в полярной системе координат, наклонные и взаимно перпендикулярные отверстия и протачивать торцовые поверхности.

         Координатно-расточный станок мод. 2Д450 оборудован оптическими устройствами, позволяющими отсчитывать целую и дробную части координатного размера. Станок может использоваться как в инструментальных, так и в производственных цехах для точной обработки деталей без специальной оснастки. В условиях нормальной эксплуатации станок обеспечивает точность установки межцентровых расстояний в прямоугольной системе координат 0,004мм и в полярной системе -5 угловых секунд. Точность расстояний между осями отверстий, обработанных в нормальных для координатного растачивания условиях, 0,006мм.

         Установка оси отверстия на изделии относительно оси шпинделя на требуемую координату осуществляется движением стола или салазок, перемещение которых контролируется специальным оптическим устройством. Последнее базируется на точных линейках, закрепляемых в одном случае на столе (подвижная линейка), в другом –на станине (неподвижная линейка). Линейка стола имеет 1000 высокоточных делений через 1мм, линейка станины -630 делений. Штрихи делений проектируется на матовый экран с 75-кратным увеличением. Для оценки сотых долей одного интервала линейки в плоскости экрана имеется шкала со 100 делениями. Для получения отсчета большой точности на экране имеется дополнительная шкала, позволяющая производить отсчет до 0,001мм.

Алмазно - расточные станки

         Алмазно – расточные станки предназначены для финишной обработки отверстий. Тонкое (алмазное) растачивание обеспечивает высокую точность геометрической формы отверстий и малую шероховатость поверхности. Эти станки применяют для растачивания корпусных деталей станков , цилиндров авиационных и автомобильных двигателей и других деталей. В зависимости от расположения оси вращения шпинделя станки подразделяются на вертикальные и горизонтальные, по числу шпинделей – на одношпиндеольные и многошпиндельные.

         Главным движением в алмазно–расточных станках является вращение расточного шпинделя с инструментом. Движение подачи в горизонтальных станках сообщается столу, на котором закрепляется заготовка, в вертикальных станках – шпинделю. В специализированных горизонтальных алмазно – расточных станках движение подачи иногда сообщается шпинельным головкам, в то время как заготовка остается неподвижной.

         Шпиндели алмазно–расточного станка монтируют в прецизионных подшипниках качения или скольжения. В конструкциях шпиндельных головок для компенсации износа подшипников предусматривается автоматическая выборка зазора.

{/spoilers}