Координатно-расточные станки

На координатно-расточных станках можно размечать и центровать, сверлить, развертывать и окончательно растачивать отверстия, обрабатывать фасонные контуры, фрезеровать торцы бобышек и др. Станки этого типа применяют для обработки точ­ных отверстий в тех случаях, когда расстояния между их осями или расстояния их осей до базовых поверхностей детали должны быть выдержаны с очень высокой точностью.

Точные расстояния между осями обработанных отверстий и принятыми базовыми поверхностями получают на этих станках без применения каких-либо приспособлений для направления инструмента. Для точного отсчета перемещений подвижных уз­лов станка координатно-расточные станки имеют специальные устройства: точные ходовые винты

Рис. 6.38 . Координатно-расточной станок 2А450;

1- станина; 2- стойка; 3 - шпиндельная бабка, 4 - стол

с лимбами и нониусами, жесткие и регулируемые концевые меры вместе с индикаторными устройствами, точные линейки в сочетании с оптическими приборами и индуктивные проходные вин­товые датчики. При этом применяют механические, оп­тико-механические, оптиче­ские, оптико-электрические и электрические системы.

Координатно - расточные станки бывают одно- и двухстоечные. Одностоечные координатно-расточные станки обычно снабжают крестовым столом, который может перемещаться в двух взаимно перпенди­кулярных направлениях (продольном и поперечном). Шпиндель имеет вращательное движение и движение подачи в осевом направ­лении. У двухстоечных координатно-расточных станков стол мо­жет перемещаться только в продольном направлении, а попе­речное перемещение по траверсе получает головка со шпинделем.

Координатно-расточные станки можно использовать как из­мерительные машины для проверки размеров деталей и особо точ­ных разметочных работ. Во избежание температурных влияний окружающей среды на точность работы эти станки необходимо устанавливать в изолированном помещении, где поддерживается температура 20 °С.

Основной особенностью одностоечного координатно-расточного станка 2А450 (рис. 6.38) является то, что он оборудован оптиче­скими устройствами, позволяющими отсчитывать целую и дроб­ную части размера. Поэтому точность отсчета перемещений стола не зависит от механизмов, перемещающих стол, и не нарушается даже при изнашивании этих механизмов. В условиях нормальной эксплуатации станок обеспечивает точность установки межцент­ровых расстояний в прямоугольной системе координат 0,001 мм, в полярной системе - 5 угл. сек.

Координаты отсчитывают с помощью точных масштабных зер­кальных валиков и оптических приборов. Зеркальные валики представляют собой стержни из коррозионно-стойкой стали, на которых нанесены тонкие винтовые риски с точным шагом. Поверхность валиков доведена до зеркального блеска.

Координаты устанавливают по точным шкалам при наблюдении через специальные микроскопы. Зеркальный валик размещают на столе станка и перемещают вместе с ним. На рис. 6.39. показана схема хода лучей при наблюдении продольно расположенного размера. От осветительного элемента 3 на поверхность валика 2 направля­ется пучок света, который отражается от валика и, проходя через ряд призм и линз, попадает в микроскоп 1. В микроскоп видна освещенная поверхность валика и риска 5. Риска может быть в положениях s_l, s₂ или s₃ правильного отсчета положений стола его надо передвигать до тех пор, пока риска 5 не располо­жится точно между двумя неподвижными линиями 4 ви­зира (эти линии нанесены на тонкую стеклянную пластинку). Следовательно, если риска 5 видна в положениях s₁ или s₃,, то стол нужно сдвинуть так, чтобы риска заняла положе­ние s₂.

Перемещения измеряют с помощью шкал зеркальных валиков. Перемещения, равные целым миллиметрам, отсчитывают по масштабным линейкам с миллиметровыми делениями. Перемеще­ния, составляющие доли миллиметров, отсчитывают по лимбам, закрепленным на валиках со шкалами. Точность отсчетов зависит от точности шага рисок масштабного валика.

Сущность индуктивного метода отсчета координат, который применяют на некоторых координатно-расточных станках, состоит в следующем. На станке имеется индуктивный винтовой механизм (рис. 6.40), который содержит винт-якорь 5 и датчик, состоящий из проходных гаек 1 и 2 с шагом 5 мм. Шаг винта-якоря также равен 5 мм. Датчик прикреплен к столу и переме­щается вместе с ним. Гайки являются сердечниками, на которые намотаны катушки, создающие в гайках магнитный по­ток при прохождении тока. Между наружной поверхностью винта и внутренней поверхностью гайки имеется радиальный зазор 0,3 - 0,4 мм.

Каждая из гаек-сердечников смещена относительно другой на полшага. Суммарные воздушные зазоры между торцами витков гаек 1 и 2 и винта-якоря 5 будут равны и минимальны лишь в од­ном относительном положении. Это положение повторяется на каж­дом шаге винта-якоря. Во всех других случах при перемещении в пределах шага увеличение зазоров в одном полудатчике сопро­вождается уменьшением их в другом. Это приводит к изменению силы тока в цепи электроиндикатора (микроамперметра со шка­лой ±100 мкА) Когда зазоры в обоих полудатчиках равны, сила тока в цепи электроиндикатора будет равна нулю. Таким образом, при перемещении датчика вместе со столом

Рис. 6.39. Оптическая система Рис. 6.40 . Индуктивный винтовой

для отсчетов положения стола механизм

относительно винта будет фиксироваться точное положение стола через каждые 5 мм.

Установка точного положения стола в пределах меньше 5 мм (до 0,001 мм) достигается следующим образом. При наборе коорди­нат винт-якорь 5 поворачивают вокруг оси маховичком 9 через конические колеса 16-17 и цилиндрическую передачу 18-7. Величину поворота винта-якоря наблюдают по лимбу. Затем при работе станка, когда стол движется, датчик точно фиксирует ну­левое положение.

Таким образом, создается непрерывная индуктивная шкала от­счета координат. Учитывая, что датчик при движении со столом фиксирует каждый шаг винта-якоря, т. е. каждые 5 мм, необходи­мо, чтобы электроиндикатор включался только перед требуемым витком. Для этого служит передвижной упор 21 _и который устанав­ливают при наборе координат в соответствии с требуемым разме­ром напротив заданного витка винта-якоря. Упор 21 закреплен на гайке 19, находящейся на вспомогательном винте 6. Винт 6 вра­щается от маховичка 9 через конические колеса 16-17.

На датчике закреплены два микропереключателя 4 и 3, ко­торые последовательно срабатывают при нажатии на упор 22 во время движения стола. Микропереключатель 4 за 2,5-3 мм до требуемой координаты выключает быстрый ход стола или салазок и одновременно включает медленную рабочую подачу. Микропере­ключатель 3 срабатывает за 0,8-1,2 мм до заданной координаты, подготовляя реле для подачи команды «Стоп» электродвигателю привода стола, а также включает электроиндикатор и его сиг­нальную лампочку. При достижении столом заданного размера дат­чик подает сигнал поляризованному реле, а от него через про­межуточное реле магнитному пускателю, отключающему электро­двигатель привода подачи, и стол автоматически останавливается. Точность останова зависит от скорости движения стола и состав­ляет ±0,02 мм.

Для наладки на требуемую координату служит лимб 10, при­водимый во вращение маховичком 9 через червячную пару и пока­зывающий величину в миллиметрах, лимб 11, указывающий доли миллиметров, и нониусный лимб 15, с помощью которого устанав­ливают тысячные доли миллиметров. Точно винт 5 и его лимбы устанавливают рукояткой 13 через зубчатые колеса 12 и 14.

После обработки первого базового отверстия лимб 11 устанав­ливают в нулевое положение. Отключают лимб 11 фрикционной муфтой. Лимб 10 связывается с червячным колесом 8 фрикционными пальцами, находящимися под воздействием пружин. Благодаря этому лимб можно также установить в нулевое положение. Поло­жение стола определяют по линейке 20.

Для автоматического исправления ошибок отсчетного меха­низма (неточность шага и биение винта-якоря, неточность электри­ческой системы механизма) имеется специальный корригирующий диск, который через рычажную систему в соответствии с заранее обнаруженными ошибками поворачивает нониусный лимб. Кон­струкция и принцип работы датчика для набора и установки по­перечных координат аналогичны рассмотренным.

Лекция №7. Шлифовальные станки (1-я часть). Основные типы шлифовальных станков и область применения. Устройство круглошлифовалыюго центрового станка. Бесцентрово-шлифовальные станки. Бесцентрово-шлифовальный станок ЗМ182. Внутришлифовалъный станок ЗК228В. Плоскошлифовальны станки. Притирочные станки. Универсальный притироч­ный станок 3816. Станки для суперфиниширования.