3.2.2. Расточные станки

В группе расточных станков наиболее распространены гаризонтально-расточные и координатно-расточные станки. На рис. 3.18 приведена современная компоновка этих станков.

Горизонтально-расточный станок (рис. 3.18,а) содержит станину 2, имеющую коробчатую форму и внутренние ребра жесткости, на которой справа установлена стойка 3. По вертикальным направляющим стойки перемещается уравновешенная шпиндельная бабка 4, в которой размещены механизм главного движения, механизм перемещения выдвижного шпинделя 6, механизм вращения планшайбы 5, механизм радиального перемещения суппорта 7 по пазу планшайбы. На горизонтальных направляющих станины 2 установлен стол 8 с зажимным устройством для фиксации положения салазок в продольном направлении. На поперечных направляющих установлен верхний суппорт 9 с поворотным столом 10 и зажимные устройства. В правой нижней части станины установлен привод подачи 1 станка. На станине установлена задняя стойка 11, с люнетом 12, который перемещается по вертикальным направляющим задней стойки вместе со шпиндельной бабкой.

а б

Рис. 3.18. Расточные станки

Координатно-расточные станки по компоновке выполняют одностоечными и двухстоечными. Одностоечный станок содержит станину 1 с установленной на ней вертикальной стойкой 2 коробчатого сечения с V-образными направляющими. На направляющих стойки установлена уравновешенная грузом шпиндельная бабка 3, в которой размещены коробки скоростей и подач шпинделя 4. На направляющих станины установлены салазки 6, по которым в продольном направлении перемещается стол 5. На станине смонтированы приводы продольного и поперечного перемещения стола и салазок.

Координатно-расточные станки предназначены для обработки отверстий с высокой точностью и их взаимным расположением относительно базовых поверхностей в корпусных деталях, кондукторных плитах, штампах. На этих станках можно также производить разметочные операции. Точность линейных перемещений 2–8 мкм, угловых – до 5 мин. Станки необходимо устанавливать в термоконстантных помещениях с температурой воздуха 20 ± о,2^оС.

Для точного отсчета координатных перемещений координатно-расточные станки снабжены различными механическими, оптико-механическими и электронными устройствами отсчета.

Универсальный горизонтально-расточный станок модели 2620В. Предназначен для обработки корпусных деталей. На станке производят растачивание, сверление, зенкерование и развертывание отверстий, прямую и обратную подрезку торцов, обрабатывают наружные и внутренние выточки, канавки, конусы, нарезают наружную и внутреннюю резьбы.

Техническая характеристика. Диаметр выдвижного шпинделя – 90 мм; размеры стола – 1120 × 1300 мм. Наибольшее перемещение стола: продольное -1090 мм, поперечное -1000 мм. Наибольшее вертикальное перемещение шпиндельной бабки -1000 мм. Наибольшее осевое перемещение выдвижного шпинделя -710 мм. Пределы частот вращения: шпинделя 12 – 2000 мин^-1, планшайбы 8 – 200 мин^-1. Пределы осевой подачи шпинделя 2,2 – 1760 мм/мин. Пределы вертикальной подачи шпиндельной бабки и подачи стола 1,4 – 1110 мм/мин.

Кинематическая структура станка (рис. 3. 19) включает следующие простые группы: скорости резания Ф_v(В₁), осевой подачи выдвижного шпинделя Ф_s1(П₂), вертикального перемещения шпиндельной бабки и люнета Ф_s2(П₃), продольной подачи стола Ф_s3(П₄), поперечной подачи стола Ф_s4(П₅), подачи поворота стола Ф_s5(В₆), радиальной подачи суппорта планшайбы Ф_s6(П₇). В структуру станка входит также винторезная группа Ф_v(В₁ П₈).

Движение скорости резания сообщается шпинделю 3, несущему планшайбу 5. При этом полый вал VII планшайбы установлен в шпиндельной бабке 6 на подшипниковых опорах. В полом валу на подшипниках установлена гильза VI, в шлицевом отверстии которой смонтирован с возможностью осевого перемещения шпиндель 3. Поэтому группу Ф_v(В₁) можно рассматривать состоящей из двух простых групп Ф_v1(В₁) и Ф_v2(В₁), имеющих общий участок внешней связи от электродвигателя М₁ до вала IV.

Группа Ф_v1(В₁). Ее внутренняя связь имеет вид:

подшипниковые опоры полого вала VII→ гильза VI со шпинделем 3 (В₁).

Внешняя связь – кинематическая цепь, выполненная в виде коробки частот вращения (орган настройки i_v1):

М₁ → (18/77 или 22/68 или 26/64) → (19/60 или 44/35) →

→(19/61 или 60/48) → (30/86 или 47/41) → шпиндель 3 (В₁).

Группа настраивается на скорость – коробкой скоростей (орган настройки i_v), на направление – реверсированием электродвигателя М₁.

Расчетная цепь для органа настройки i_v совпадает с внешней связью. Поэтому РП имеют вид:

n_м1 мин^-1 электродвигателя → n_ш мин^-1 шпинделя (В₁).

УКЦ для минимальной и максимальной частот вращения шпинделя:

Группа Ф_v2(В₁). Ее внутренняя связь имеет вид:

подшипниковые опоры шпиндельной бабки → вал VII планшайбы 5 (В₁).

Внешняя связь – кинематическая цепь, выполненная в виде коробки частот вращения (орган настройки i_v2):

М₁ → (18/77 или 22/68 или 26/64) → (19/60 или 44/35) →(19/61 или 60/48) → муфта М₁ → 21/92 → вал VII планшайбы5 (В₁).

Группа настраивается на скорость – органом настройки i_v, на направление – реверсированием электродвигателя М₁.

Рис. 3.19. Кинематическая схема горизонтально-расточного станка модели 2620В

Расчетная цепь для органа настройки i_v совпадает с внешней связью. Поэтому РП имеют вид:

n_м1 мин^-1 электродвигателя → n_пл мин^-1 планшайбы (В₁).

УКЦ для минимальной и максимальной частот вращения планшайбы:

Группа Ф_s1(П₂) осевой подачи выдвижного шпинделя 3 используется при растачивании отверстий. Ее внутренняя связь – поступательная пара

шлицевая гильза VI → шпиндель 3 (П₂).

Внешняя связь – кинематическая цепь, связывающая регулируемый электродвигатель М₂ постоянного тока с ТВ (шаг 20 мм) шпинделя

М₂ → муфта М₅ → 60/48 → 4/29 → 44/31 → ТВ → шпиндель (П₂).

Группа настраивается на скорость и направление – соответственно изменением круговой частоты и направления вращения электродвигателя, на путь и исходное положение – по упорам (лимбу).

РП для определения подачи шпинделя:

n_м2 мин^-1 электродвигателя М₂ → s_ш мм/мин шпинделя (П₂).

Наибольшая подача шпинделя (УКЦ)

Группа Ф_s2(П₃) вертикального перемещения шпиндельной бабки 6 и люнета 1. Ее внутренняя связь:

вертикальные направляющие передней и задней стоек →

→ шпиндельная бабка 6 (П₃) и люнет 1 (П₃).

Внешняя связь – две параллельные, равнозначные кинематические цепи, имеющие общий участок от электродвигателя М₂ до вала VIII:

М₂ → муфта М₃ → 18/75 → 62/62 → 24/96 → ТВ (двухзаходный ходовой винт с шагом 8 мм) → шпиндельная бабка (П₃)

и 24/96 → 96/24 → 22/44 → 17/34 ТВ (двухзаходный ходовой винт с шагом 8 мм) → люнет (П₃).

Скорость вертикального перемещения исполнительных органов группы задается посредством изменения круговой частоты электродвигателя, а направление перемещения – реверсированием электродвигателя. Величина перемещения задается по упорам.

Группа Ф_s3(П₄) продольной подачи стола 2. Внутренняя связь группы:

направляющие станины → продольный стол 2 (П₄).

Внешняя связь:

М₂ → 18/75 → муфты М₃ и М₄ → 26/65 → 16/40 →

→ ТВ( двухзаходный ходовой винт с шагом 10 мм) → стол 2 (П₄).

Продольная подача стола задается посредством изменения круговой частоты электродвигателя, а направление перемещения – реверсированием электродвигателя. Величина перемещения задается по упорам.

Группа Ф_s4(П₅) поперечной подачи стола. Внутренняя связь группы:

направляющие продольного стола 2 →поперечный стол (П₅).

Внешняя связь:

М₂ → 18/75 → муфты М₃ и М₄ → 22/29 → 34/42 → 16/32 →

ТВ( двухзаходный ходовой винт с шагом 8 мм) → поперечный стол (П₅).

Параметры поперечной подачи стола задаются так же, как параметры продольной подачи стола.

Ненастраиваемая группа Ф_s5(П₆) подачи поворота стола. Внутренняя связь:

круговые направляющие → стол (В₆).

Внешняя связь:

М₃ → 75/150 → 2/35 → 13/188 → стол (В₆).

Частота вращения стола равна

Группа Ф_s6(П₇) радиальной подачи суппорта 4 планшайбы 5. Внутренняя связь группы:

радиальные направляющие на планшайбе 5 → суппорт 4.

Внешняя связь – кинематическая цепь:

М₂ → 18/75 → муфта М₅ → 60/48 → 4/29 → муфта М₈ →

→64/50 → 16/32 → 16/23 → 35/100 → 100/23 → 17/17 →

→ТВ (передача винт-гайка, шаг 16 мм) → суппорт 4 (П₇).

Параметры радиальной подачи суппорта 4 задаются так же, как параметры продольной и поперечной подачи стола 2. Радиальную подачу суппорта можно осуществлять как при вращающейся, так и при невращающейся планшайбе.

Сложная винторезная группа Ф_v(В₁ П₈) используется для нарезания наружной и внутренней резьбы резцом. Для этого на шпиндель 3 устанавливают приспособление с резьбовым резцом. Внутренняя связь группы – кинематическая цепь

шпиндель (В₁) → (86/30 или 41/47) → 67/94 → (i_x = a/b ∙ c/d) → 18/36 → → 4/29 → 44/31 → ТВ (ходовой винт, шаг 20 мм) → шпиндель 3 (П₈).

Внешняя связь – кинематическая цепь, связывающая электродвигатель М₁ со звеном соединения связей – шлицевой гильзой IV:

М₁ → (18/77 или 22/68 или 26/64) → (19/60 или 44/35) →

→(19/61 или 60/48) → шлицевая гильза IV.

Группа настраивается на траекторию – гитарой (i_x = a/b ∙ c/d), на скорость – коробкой частот вращения шпинделя; на направление – реверсом, совмещенном с гитарой i_x; на путь и исходное положение – по лимбу.

Гитара i_x. Расчетная цепь совпадает с внутренней связью группы. Поэтому РП: