Станки

Сверлильные и расточные станки

Для обработки заготовок на сверлильных станках применяют сверла, зенкеры, развертки, метчики и комбинированные режущие инструменты (рис. 26).

Сверлением получают сквозные и глухие цилиндрические отверстия (квалитет 12–13; Ra = 6,3–15). Отверстия диаметром больше 30 мм в сплошном материале обычно сверлят двумя сверлами (первое меньшего и второе большего диаметра) в целях уменьшения осевой силы и предотвращения значительного увода сверла. Спиральные сверла обеспечивают при обработке деталей в кондукторах точность расположения отверстий ±0,15 мм. В качестве смазывающе-охлаждающих жидкостей (СОЖ) применяют эмульсию или керосин (расход 10–12 л/мин).

Рассверливание спиральным сверлом выполняют для увеличения диаметра отверстия. Диаметр отверстия под рассверливание выбирают так, чтобы в работе не участвовала поперечная режущая кромка.

Режущие инструменты для обработки отверстий на сверлильных станках

Рис. 26. Режущие инструменты для обработки отверстий на сверлильных станках

Глава 5

Зенкерование (рис. 27, а) — предварительная обработка литых, штампованных или просверленных отверстий под последующее развертывание, растачивание или протягивание. Зенкерование по сравнению со сверлением обеспечивает бóльшую производительность и точность обработки. Зенкерование дает 11–13-й квалитет (при шероховатости Ra = 10–15 мкм).

Развертывание (рис. 27, б, в) — чистовая обработка отверстий с точностью 7–11- го квалитета и Rа = 1,25–5 мкм.

Нарезание резьбы (рис. 27, г) выполняют метчиком.

Зенкованием обрабатывают цилиндрические (рис. 27, д) и конические (рис. 27, е) углубления под головки болтов и винтов. Обработку ведут зенковками. Некоторые зенковки (рис. 28, д) имеют направляющую часть, обеспечивающую соосность углубления и основного отверстия.

Цекованием (рис. 27, и) обрабатывают торцовые поверхности, являющиеся опорными плоскостями головок гаек, винтов и болтов. Перпендикулярность торца основному отверстию обеспечивается наличием направляющей части у цековки. Центрование применяется для создания центровых отверстий на торцах валов, служащих базами при обработке или направлением для последующего сверления отверстия.

Комбинированным инструментом получают сложные поверхности.

Фасонные отверстия (рис. 27, ж, з) предварительно обрабатывают ступенчатым инструментом, а окончательно — фасонным.

Движение резания Dr у сверлильных станков — вращение инструмента (сверла, развертки, метчика и др.). Подача Ds — перемещение инструмента вдоль оси вращения (рис. 27).

Схемы обработки на сверлильных станках

Рис. 27. Схемы обработки на сверлильных станках

С помощью вертикально-сверлильных станков (рис. 28, а) обрабатывают отверстия в небольших деталях. Здесь деталь вместе с приспособлением перемещают по столу и подставляют нужным местом под сверло.

Радиально-сверлильные станки (рис. 28, б) позволяют обрабатывать отверстия в крупных деталях, которые устанавливают неподвижно на плиту 1 или на приставной стол 7.

Сверлильные станки

Рис. 28. Сверлильные станки: а — вертикально-сверлильный; б — радиально-сверлильный

Сверло подводят в требуемое место поворотом траверсы 4 на колонне 2 и перемещением сверлильной головки 5 со сверлом по траверсе.

Горизонтально-сверлильные станки применяются при сверлении глубоких отверстий в пушечных и ружейных стволах и других подобных деталях. Здесь изделие вращается относительно горизонтальной оси, а сверло совершает только осевую подачу.

Для закрепления режущего инструмента служит вспомогательный инструмент.

Быстросменный патрон (рис. 29, а) позволяет менять инструмент на ходу при подъеме втулки 3 вверх; при этом шарики 2 расходятся под действием центробежной силы и освобождают сменную державку 1 с инструментом.

Самоустанавливающиеся патроны (рис. 29, б) при обработке предварительно просверленных отверстий обеспечивают соосность отверстия и инструмента (например, развертки). Патрон крепят коническим хвостовиком корпуса 1 в шпинделе станка. Вращательное движение передается от корпуса через поводок 3 оправке 6. Муфта 7 стопорится кольцом 5. Упорный подшипник 4 установлен между торцами корпуса и оправки. Пружина 2 прижимает оправку к корпусу. Ось развертки устанавливается по оси отверстия и оправка самоустанавливается относительно оси вращения корпуса патрона.

Предохранительные патроны (рис. 29, в) применяют при нарезании резьб в глухих отверстиях. Пружина 6 прижимает ведущую кулачковую полумуфту 5 к ведомой полумуфте 4 с конусом 2, свободно установленной на оправке 7, и сообщает ей движение. Метчик установлен в сменной втулке 9. При росте нагрузки на метчик полумуфта 5, перемещаясь вверх, выходит из зацепления с зубцами полумуфты 4, сжимает пружину 6 и, пробуксовывая, прекращает передачу движения на метчик. Пружину 6 регулируют гайкой 8.

инструмент для сверлильных станков

Рис. 29. Вспомогательный инструмент для сверлильных станков: а — быстросменный патрон; б — самоустанавливающийся патрон; в — предохранительный патрон; г, д — многошпиндельные головки

Инструменты с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в самоцентрирующих кулачковых патронах, разрезных втулках и цанговых патронах. После установки и закрепления режущего инструмента проверяют его радиальное и торцовое биение.

Универсальные вертикально-сверлильные станки оснащают многошпиндельными головками, что повышает их производительность и позволяет применять в крупносерийном и массовом производстве. Эти головки бывают стационарными, обеспечивающими одновременный ввод одинаковых или разных по назначению и размерам инструментов, и поворотными (револьверными), позволяющими последовательно вводить в работу разные по назначению и размерам инструменты. Существуют специальные и универсальные головки: первые предназначены для обработки отверстий с определенным расположением координат, вторые допускают в некоторых пределах регулировку расположения рабочих шпинделей (рис. 29, г, д).

На вертикально-сверлильных станках заготовки крепят непосредственно на столе станка (с помощью прихватов, ступенчатых или регулируемых упоров) либо в приспособлениях. На радиально-сверлильных станках крупные заготовки устанавливают на плиту, а средние — на съемную подставку. В качестве приспособлений применяют универсальные или специализированные машинные тиски с вин-

товым зажимом (в единичном производстве) и с пневмоили гидроприводом (в серийном и массовом производстве). Цилиндрические заготовки устанавливают на призмы (рис. 30). При обработке отверстия с торца используют кулачковые или цанговые патроны, закрепленные на столе станка. При обработке отверстий, расположенных по окружности, заготовки крепят с помощью поворотных столов и делительных головок.

Установка круглой детали на призму

Рис. 30. Установка круглой детали на призму

Кондуктор

Рис. 31. Кондуктор

Приспособлениями для закрепления детали также служат кондукторы (рис. 31), где инструмент направляется втулками и не может смещаться, поэтому координаты осей отверстий выдерживают очень точно. Мелкие детали устанавливают на базирующие элементы в кондукторы, для крупных деталей предназначены накладные кондукторы.

Расточные станки делят на универсальные (горизонтально-расточные, координатно-расточные и алмазно-расточные) и специализированные (одношпиндельные и многошпиндельные вертикально-расточные станки, станки для обработки деталей заданного класса, например для растачивания отверстий в головках шатуна и др.).

Наиболее распространенный тип расточных станков — горизонтально-расточные станки, предназначенные для обработки средних и крупных заготовок (главным образом, корпусных) в условиях единичного и серийного производства. На этих станках можно растачивать литые или предварительно обработанные отверстия, сверлить, зенкеровать, развертывать, нарезать внутреннюю и наружную резьбу, обтачивать цилиндрическую поверхность. На этих станках можно также фрезеровать или подрезать торцовые плоскости, обеспечивая, благодаря обработке с одной установки, их перпендикулярность или параллельность осям растачива емых отверстий. Большое разнообразие видов обработки позволяет в ряде случаев проводить на расточной операции полную обработку детали без переустановки ее на другие станки.

На рис. 32, а показан горизонтально-расточный станок. На станине 3 коробчатой формы справа жестко закреплена передняя (правая) стойка 2. По вертикальным направляющим стойки перемещается шпиндельная бабка, в которой размещены механизмы: главного движения (вращения шпинделя 11 и планшайбы 10), выдвижения шпинделя, радиального перемещения суппорта 12 по пазу планшайбы. На горизонтальных направлениях станины 3 смонтированы продольные салазки 5 с зажимным устройством для фиксации их положения в продольном направлении. На поперечных направляющих продольных салазок установлены поперечные салазки 6 с поворотным столом 7 и их зажимные устройства. С левой стороны станины установлена задняя (левая) стойка 8 с люнетом 9, служащим для поддержания борштанги (расточной скалки) с перемещающимся по вертикальным направляющим задней стойки синхронно со шпиндельной бабкой. В правой нижней части станины установлен привод подачи 4 станка.

Расточные станки

Рис. 32. Расточные станки

Тяжелые горизонтально-расточные станки для обработки особо крупных заготовок (расточные колонки) не имеют задней стойки и стола, поэтому заготовку устанавливают непосредственно на станину. В таких станках все необходимые движения совершаются шпиндельной бабкой и шпинделем. Основной размер горизонтальнорасточного станка — диаметр выдвижного шпинделя — может составлять от 60 до 320 мм (у расточных колонок).

Координатно-расточные станки предназначены для обработки прецизионных отверстий, расположенных на весьма точных расстояниях от базовых поверхностей изделия и друг от друга без разметки и кондукторов. Их применяют в единичном и мелкосерийном производствах, главным образом в инструментальных цехах для обработки отверстий в приспособлениях, кондукторах, штампах, пресс-формах и т. п., а также для точной разметки сложных заготовок и контроля размеров ответственных деталей.

По компоновке координатно-расточные станки выполняют одно- и двухстоечными (для крупных заготовок). Главное движение — вращение шпинделя, движение подачи — осевое движение шпинделя, всегда расположенного вертикально. Установочные движения в одностоечных станках — продольное и поперечное перемещение стола на заданные координаты. Применяя поставляемые со станком поворотные столы и другие принадлежности, можно обрабатывать отверстия, заданные в полярной системе координат, наклонные и взаимно перпендикулярные отверстия и т. п. Для точного измерения координатных перемещений станки оснащены различными механическими, оптико-механическими, индуктивными или электронными устройствами отсчета. Точность линейных перемещений достигает 2–8 мкм, а угловых — 5°. Станки имеют жесткую конструкцию. Для обеспечения высокой точности обработки их необходимо устанавливать на специальных виброизолирующих фундаментах в термоконстантных помещениях с температурой воздуха 20 ± 0,2 °С.

Координатно-расточный станок изображен на рис. 32, б. На станине 4 жестко закреплена стойка 3 коробчатого сечения с вертикальными направляющими. На направляющих стойки установлена шпиндельная бабка 2, в которой размещены коробки скоростей и подач, шпиндель 1 и механизмы управления. При наладке бабку можно перемещать по вертикали в зависимости от высоты обрабатываемой заготовки и закреплять в требуемом положении. На горизонтальных направляющих станины смонтированы поперечные салазки 5, по которым в продольном направлении перемещается стол 6. На станине установлены приводы продольного и поперечного перемещения стола и салазок.

Алмазно-расточные станки предназначены для чистовой обработки отверстий в точных корпусных деталях, цилиндрах авиационных и автомобильных двигателей, а также других деталях главным образом из цветных сплавов и чугуна. Растачивание выполняется алмазным или твердосплавным инструментом на высоких скоростях резания и с малыми подачами и глубинами резания. Алмазное (тонкое) растачивание обеспечивает высокую точность размеров и геометрической формы отверстий и малую шероховатость поверхности, заменяя шлифование.

Алмазно-расточные станки по расположению шпинделя делят на вертикальные и горизонтальные, а по числу шпинделей — на одно- и многошпиндельные, причем расположение шпинделей относительно обрабатываемой заготовки может быть односторонним или двусторонним. Наряду с универсальными алмазно-расточными станками выпускают специальные станки для обработки конкретной детали, например поршня, шатуна, вкладыша и т. п.

Главное движение в алмазно-расточных станках — вращение расточного шпинделя, несущего инструмент. Движение подачи в горизонтальных станках сообщается столу с закрепленной на нем заготовкой, а в вертикальных станках — шпинделю. Шпиндели алмазно-расточных станков монтируют в прецизионных подшипниках. Чтобы исключить вибрации, вращение сообщается шпинделю с помощью ременной передачи и регулируется ступенчатыми или сменными шкивами. Движение подачи обычно осуществляет гидравлический привод, обеспечивающий плавную работу и бесступенчатое регулирование подачи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *