Металлорежущие станки

Конусная линейка 1 расположена на плите 2 сзади станка и может поворачиваться вокруг пальца 3 на требуемый угол α. При этом поперечные салазки отсоединяются от своего ходового винта либо его гайка имеет специальную конструкцию, позволяющую изменять глубину резания (станки для нарезания конических резьб). Тягой 4 и сухарем 5 поперечные салазки соединяются с конусной линейкой. При продольной подаче поперечные салазки суппорта под действием линейки смещаются в поперечном направлении, в результате чего резец движется под углом к оси заготовки.

91

Лекция 7. СТАНКИ СВЕРЛИЛЬНО-РАСТОЧНОЙ ГРУППЫ

Станки сверлильно-расточной группы служат для обработки глухих и сквозных отверстий в сплошном материале и ранее полученных отверстий. Основные виды работ: сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы метчиками, а также растачивание и подрезка торцов с помощью резцов.

Основные типы сверлильных станков

1. Настольно-сверлильные станки для обработки отверстий малого диаметра (максимальный диаметр сверления 12 мм). Станки находят широкое применение в приборостроении. Шпиндели этих станков вращаются с высокой частотой, имеют ступенчато-шкивной привод и ручную подачу.

2.Вертикально-сверлильные станки применяются преимущественно для обработки отверстий в деталях сравнительно небольшого размера. Совмещение осей обрабатываемого отверстия и инструмента на этих станках осуществляется перемещением заготовки относительно шпинделя. Максимальный диаметр сверления 50 мм.

3.Радиально-сверлильные станки, применяемые для сверления отверстий в деталях больших размеров. Заготовка может быть расположена не только на станке, но и рядом с ним. Совмещение осей отверстий и инструмента достигается перемещением шпинделя станка относительно неподвижной детали в полярных координатах.

4.Многошпиндельные сверлильные станки (специализированные и специальные) применяются в серийном и массовом производстве для одновременной обработки ряда отверстий в одной или нескольких деталях.

5.Горизонтально-сверлильные станки для глубокого сверления. Главное движение (вращение) сообщается детали

92

или инструменту, иногда тому и другому. Как правило, в станках применяется гидроудаление стружки.

6.Горизонтально- и вертикально-расточные станки помимо сверлильных работ позволяют выполнять с помощью резцов

ирезцовых блоков расточные работы, а также фрезерование.

7.Алмазно-расточные станки применяют для тонкого растачивания отверстий, к которым предъявляются высокие требования по точности формы.

8.Координатно-расточные станки служат для обеспечения высокой точности взаимного расположения обрабатываемых отверстий при повышенной точности их формы.

Кинематическая структура сверлильных станков

Рис. 62. Производящие линии при сверлении, зенкеровании

Образующая производящая линия – окружность, направляющая линия – прямая (рис. 62).

При получении образующей линии вспомогательным элементом является материальная точка. Реализуется метод следа, требующий одно движение формообразования ФV(В1). Это движение реализуется с помощью простой кинематической группы, внутренняя связь которой представлена одной кинематической парой: шпиндель – пиноль (шпиндель вращается в подшипниках пиноли). Это движение простое и замкнутое, поэтому настраи-

93

вается по двум параметрам: на скорость – коробкой скоростей, на направление – реверсом двигателя.

Направляющая линия – прямая. Вспомогательный элемент – материальная точка. Линия получается по методу следа. Необходимо одно движение формообразования ФS(П2). Движение простое и создается простой кинематической группой, ее внутренняя связь кинематическая пара пиноль – корпус. Движение простое и незамкнутое, настраивается по четырем параметрам: на скорость – коробкой подач, на направление настройка не предусмотрена (нет органа настройки), на путь и исходное положение – упорами.

Класс кинематической структуры Э22.

РАДИАЛЬНО-СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК МОДЕЛИ 2В56

Назначение станка

Станок предназначен для сверления, зенкерования и развертывания отверстий и нарезания резьб в изделиях крупных и средних размеров значительного веса в условиях индивидуального и серийного производства.

Основные узлы станка

Литое основание с неподвижной колонной, внутри которой поворотная колонна. По ней с помощью механизма подъема перемещается траверса, несущая шпиндельную бабку с коробками скоростей и подач. Зажим поворотной колонны выполняется специальным механизмом.

94

Кинематика станка

Главное движение (вращение шпинделя) осуществляется коробкой скоростей с передвижными блоками Б1, Б2, Б3 и гитарой А/В = 33/40. Теоретически коробка имеет 12 скоростей. Меняя местами колеса А и В, можно смещать диапазон регулирования в сторону повышенных частот вращения.

nmax = 1440 об. двиг. 4931 4040 4033 3436 2743 = 1650 1/мин.

Движение осевой подачи заимствуется от шпинделя и передвижными блоками Б4, Б5 и передачей 22–55 с помощью червячной и реечной передач переходит к пиноли со шпинделем. Всего шпиндель получает 9 подач, которые включаются фрикционной муфтой М2, управляемой двумя рычагами Р. При выключенной муфте М2 и включенной кулачковой муфте М1 маховичком Мх можно медленно перемещать шпиндель вручную.

Запишем расчетные перемещения и уравнение кинематического баланса для подачи шпинделя в случае, показанном на схеме:

1 об. шп. → S мм/об.

S = 1 об. шп. × 3141 1935 2929 5522(М2 )601 πmz мм/об.

Механизм перемещения и зажима траверсы (рис. 63) име-

ет отдельный двигатель, движение от которого через редуктор передается вертикальному ходовому винту. На винте установлены две гайки. Гайка Г1 вращается вместе с винтом благодаря силе трения, гайка Г2 удерживается от вращения шпонкой Ш. При включении двигателя гайка Г2 получает осевое перемещение, выключая рычагом Р зажим траверсы.

95

Рис. 63. Механизм перемещения траверсы

Перемещение гайки Г2 происходит до тех пор, пока она своими верхними или нижними зубцами не соединится с зубцами гайки Г1. При этом гайка Г1 перестает вращаться, начиная перемещаться вдоль винта вместе с траверсой. При выключении двигателя он перед остановкой реверсируется и гайки разъединяются.

96

Лекция 8. ГОРИЗОНТАЛЬНО-РАСТОЧНОЙ СТАНОК 2620А

Назначение станка

Станок предназначен для обработки крупных деталей, главным образом корпусных, в условиях индивидуального и серийного производства.

На станке выполняют обработку соосных отверстий (растачивание, подрезка торцов, прорезка канавок), сверление, зенкерование, развертывание отверстий, нарезание резцом внутренних резьб и фрезерные работы.

Основные узлы станка

Станина с продольными направляющими, передняя (правая) стойка, на ней крепится шпиндельная бабка с коробкой скоростей. На задней неподвижной стойке установлен передвижной люнет.

Шпиндельная бабка имеет расточной шпиндель и планшайбу с радиальным суппортом. Стол станка перемещается в двух направлениях и может поворачиваться.

Принцип работы станка

При обработке коротких отверстий шпиндель получает главное движение и осевую подачу. При обработке длинных отверстий и одновременной обработке соосных отверстий инструменты закрепляются на борштанге и получают только главное движение. Продольная подача сообщается столу с заготовкой.

97

При фрезеровании стол с заготовкой перемещается в горизонтальной плоскости, а вертикальную подачу получает шпиндельная бабка.

При подрезании торцов и растачивании канавок вращается планшайба, относительно которой перемещается радиальный суппорт.

Кинематика станка

Привод вращения шпинделя и планшайбы осуществляется от двухскоростного двигателя и коробки скоростей, содержащей передвижные блоки Б1, Б2 и кулачковые муфты М1 и М2. При выключенной муфте М1 вращается шпиндель, при включенной – планшайба.

Теоретически коробка сообщает шпинделю 48 скоростей, но вследствие совмещения скоростей шпиндель имеет 23 скорости, а планшайба – 15.

Привод подач всех исполнительных органов станка осуществляется от электромашинного агрегата, обеспечивающего бесступенчатое регулирование величины подачи.

Вращение от двигателя постоянного тока через передачу 16-77 и предохранительную муфту МП передается распределительному валу IX, от которого движение разветвляется.

Осевая подача шпинделя включается кулачковой муфтой М5. От вала IX через конические шестерни 45–36, вертикальный вал XXVIII и ряд передач вращение передается ходовому винту

XXXVI.

Расчетные перемещения, мм/об:

nоб.двмин−1 →Sосев.

Уравнение кинематического баланса, мм/об:

Sосевmax =1500 мин−1 1677 Мn 3645 294 М5 3735 4821 3540 3 20.

98

Винторезная цепь настраивается на шаг резьбы с помощью гитары.

Расчетные перемещения:

1об.шп.→tр.

Уравнение кинематического баланса, мм/об:

Продольная подача стола включается кулачковой муфтой М7. Вращение от распределительного вала IX передается шестернями 26–65 и 16–40 продольному ходовому винту.

Расчетные перемещения:

nоб.дв обмин→Sпр мм/мин. Уравнение кинематического баланса, мм/мин:

Sпр =1500 обмин 1677 МП М7 36526 1640 2 10.

Поперечная подача стола включается и реверсируется двусторонней кулачковой муфтой М8, передающей вращение ходовому валу XV и ходовому винту с шагом 8 мм.

Расчетные перемещения:

nоб.дв обмин→Sпоп м/мин. Уравнение кинематического баланса, мм/мин:

Sпоп =1500 обмин 1677 Мn 3645 М2 3645 3422 3734 2233 8.

Вертикальная подача шпиндельной бабки включается ку-

лачковой муфтой М6. Вращение от вала IX через конические

99

передачи 42–40 и 15–80 передается вертикальному ходовому винту.

Расчетные перемещения:

nоб.дв обмин→Sверт мммин.

Уравнение кинематического баланса, мм/мин:

Sверт = 1500 обмин 1677 МП М6 4240 1580 2 8.

Подача радиального суппорта включается муфтой М3 при включенной муфте М1 и осуществляется с помощью дифференциального механизма. При этом от гильзы VII получает вращение корпус дифференциала ВО, а центральное колесо 16 – от вала XXX. Дифференциал, суммируя эти вращения, сообщает перемещение радиальному суппорту, установленному на планшайбе (рис. 64).

Рис. 64. Подача радиального суппорта:

1 – планшайба; 2 – шпиндель; 3 – радиальный суппорт

Планшайба, закрепленная на гильзе VII, и колесо 100, свободно сидящее на гильзе, вращаются синхронно. При этом колесо 23, закрепленное на планшайбе, не может обкатываться по колесу 100, сообщая движение суппорту. При включении муфты

100