применяемый для обработки отверстий, расположенных под углом к базовой поверхности, и др. Координатно-расточные станки выпускаются двух видов: одностоечные и двухстоечные.
Координатно-расточные станки 2В430 и 2В460. Одностоечный станок 2В430 предназначен для обработки отверстий, к размерам и геометрической форме которых предъявляются требования вы сокой точности. На станке можно сверлить, зенкеровать, разверты вать, растачивать, фрезеровать и обтачивать торцы, а также про изводить разметку точных шаблонов, проверку линейных размеров и межцентровых расстояний. Таким образом, на станке можно не только выполнять точные расточные работы, но и проводить точ ные измерения.
Двухстоечный станок 2В460 предназначен для выполнения таких же операций, что и станок 2В430, но только для деталей более крупных размеров.
Ниже даны некоторые сравнительные параметры станков 2В430 и 2В460. Размеры рабочей поверхности стола (длина X ширина), соответственно 560 X 320 и 1600 X 1000 мм. Наибольшее продоль ное перемещение стола 400 и 1400 мм. Наибольший диаметр свер ления 16 и 40 мм. Наибольший диаметр растачивания 80 и 250 мм. Рассмотрим кинематическую схему вертикальной шпиндельной головки 7 станка 2В460 (рис. XV.4). Шпиндель получает враще ние от двухскоростного электродвигателя М х через коробку ско ростей, которая обеспечивает І8 различных передаточных отноше ний. Переключение частот вращения шпинделя производится с помощью селективного механизма с электрогидравлическим управлением. Всего шпиндель получает 21 различную частоту вращения в пределах 20—2000 об/мин. Торможение электродви гателя осуществляется электротормозом Т.
Уравнение кинематической цепи главного движения для поло жения колес, указанного на схеме,
22 23 30 20
Ишп = Лад •ад •46 •ИВ •ад об/мИН’
Шпиндельная бабка и шпиндель могут получать рабочие по дачи, а также медленные и быстрые установочные перемещения от электродвигателя постоянного тока М 2, питаемого от преобразо вателя с регулированием напряжения. Для сообщения подачи шпинделю включается электромагнитная муфта ш4, а муфта тп3 выключается. Уравнение кинематической цепи подачи будет
17 |
22 |
26 |
100 |
1 |
0 |
Suni — лэд' 98 |
’ 26 |
' Ю0 ' |
38 |
' 38 |
мм/Мин. |
Для сообщения горизонтальной подачи шпиндельной бабке необходимо включить муфту т3, а муфту тп4 — выключить. В этом случае уравнение кинематической цепи запишется следующим образом:
„ |
_ и 17 |
22 26 29 |
25 |
|
. |
suiu. бабки — Лэд 98 |
' 26 ' 1ÖÖ ' 69 |
38 |
^ |
ММ/МИН. |
Установочные перемещения и рабочие подачи шпинделя и шпиндельной головки изменяются в диапазоне 0,8—630 мм/мин.
Регулирование скорости перемещения шпиндельной бабки и шпинделя осуществляется путем плавного бесступенчатого изме нения частот вращения ротора электродвигателя. Шпиндельная бабка и шпиндель, крбме механических перемещений, могут полу чать ручные перемещения с помощью штурвала. Шпиндель полу чает быстрое перемещение от штурвала по следующей цепи: от колес 87—60, 20—68 и далее через реечное колесо 16. За один оборот штурвала шпиндель перемещается на величину, равную 60 мм/мин. Если включить муфту т4, а колесо 81 вывести из за цепления с колесом 60, то шпиндель получит медленное переме-
Рис. XV.5. Алмазно-расточной станок 2712А:
1 — станина: 2 — мостики; з — расточные головки; 4 — шпиндель; 5 — стол; 6 — кожух
щение по цепи колес 22—88, 27—54, 1—38, -через муфту т4 и рееч ное колесо. Величину перемещения шпинделя можно наблюдать по лимбу 10, который получает вращение от реечного колеса 16 и далее через колеса 68—20 и 19—85. Шпиндельная бабка полу чает медленное движение через колеса 22—88, 27—54, 38—100, муфту тъ, колеса 29—69, 25—38 и реечпо-винтовую передачу с шагом t — 16 мм.
Кинематические схемы горизонтальной и вертикальной шпин дельных бабок почти не отличаются друг от друга. Перемещения бабок и шпинделей осуществляются по аналогичным кинематиче ским цепям. Траверса 6 может получать быстрые установочные перемещения от электродвигателя мощностью N — 2,1 кВт через две червячные пары 2136 и винт с шагом t = 8 мм.
На станке 2В460 имеются оптические измерительные устрой ства, которые предназначены для точной установки по координа там или точного измерения перемещений шпиндельных головок, шпинделей, стола, для совмещения оси люнета с осью шпинделя
горизонтальной головки, а также установочных перемещений траверсы; причем предварительное измерение с точностью до 1 мм производится при помощи масштабной линейки, а точная уста новка — посредством оптического устройства, снабженного шка лой десятых долей и лимбом с ценой деления 0,001 мм.
Измерение перемещений подвижных органов станка 2В430 производится посредством электроиндуктивной системы с помощью специальных датчиков. Применение индуктивной системы позво ляет производить предварительный набор координат и обеспечи вает автоматический останов перемещаемого узла в заданной координате.
Алмазно-расточной станок 2712А предназначен для двусто роннего окончательного растачивания отверстий диаметром от 50 до 180 мм, расположенных на одной оси, а также для подрезки торцов в корпусных деталях.
На станке |
обеспечивается: некруглость — 3 мкм, отклонение |
от соосности |
на длине |
100 мм — 3 мкм, |
неперпендикулярность |
обработанных |
торцов |
оси расточенных |
отверстий — не более |
1 мкм на 40 мм. Чистота Ѵ6 — Y7 при обработке чугуна и стали и V 8 — Ѵ9 при обработке цветных металлов. Высокая точность и класс чистоты обработки достигаются в результате того, что стаиок имеет следующие особенности: 1) в расточных головках в качестве опор шпинделя применяются гидродинамические под шипники; 2) в системе смазки гидродинамических подшипников предусмотрено специальное устройство для охлаждения масла, что значительно снижает тепловые деформации в узлах станка; 3) шпиндель получает вращение через ременную передачу (коробка скоростей отсутствует); 4) станок имеет повышенную жесткость.
На станине 1 коробчатой формы (рис. ХѴ.5) смонтированы мо стики 2, на которых устанавливаются расточные головки 3. В ка ждой головке расположен шпиндель 4, в котором закрепляется борштанга (оправка) и патрон для подрезки торцов. По направ ляющей станины перемещается стол 5 с закрепленной на нем обра батываемой деталью. Каждый шпиндель получает вращение от отдельного регулируемого электродвигателя постоянного тока мощностью N = 2 кВт через ременную передачу. Частоты враще ния шпинделей могут изменяться в пределах 150—1000 об/мин.
Продольная подача стола осуществляется от электродвигателя постоянного тока (N = 0,45 кВт) через ременную передачу, зубчатые колеса 28—40, червячную пару 2128 и далее через корот кий винт/ = 16 мм, передающий движение рейке с косыми зубьями, прикрепленной к столу 5. Рабочая подача стола изменяется в пре делах 2,5—100 мм/мин, а быстрый ход 150—1000 мм/мин.
Станок может работать как с ручным управлением, так и по полуавтоматическому циклу, настраиваемому с помощью двух кулачков, которые закрепляются на столе; эти кулачки действуют па два конечных выключателя, расположенных на станине.
Глава XVI
Фрезерные станки
Фрезерные станки, согласно приведенной выше классифика ции, составляют шестую группу станков. Они широко исполь зуются при изготовлении разнообразных деталей машин. При меняя различные фрезы, на станках можно обрабатывать плоские и фасонные поверхности, пазы, поверхности тел вращения, наре зать зубчатые колеса по методу копирования, выполнять другие фрезерные операции.
В группу фрезерных станков входят: консольно-фрезерные, копировально-фрезерные, продольно-фрезерные, станки непрерыв ного действия (карусельно-фрезерные и барабанно-фрезерные), станки'с программным управлением, широкоуниверсальные фре зерные станки, бесконсольные вертикально-фрезерные станки, разные специализированные станки.
§ 1. Консольно-фрезерные станки
Универсальный горизонтально-фрезерный консольный станок 6Р82 (рис. XVI.1) предназначен для выполнения разнообразных фрезерных работ в условиях единичного и серийного производства. Наличие полуавтоматического и автоматического (маятникового) циклов позволяет использовать станок на работах операционного характера в поточных и автоматических линиях.
Данная модель станка более совершенна по сравнению со стан ком 6М82. Она обладает более высокой жесткостью, повышающей виброустойчивость станка, стойкость режущего инструмента и производительность обработки, а также рядом других преиму ществ. Технологические возможности станка расширены путем увеличения на 100 мм продольного хода стола. Производитель ность станка 6Р82 по сравнению со станком 6М82 повышена на 5%. Станок 6Р82 имеет совершенные формы, отвечающие совре менным требованиям технической эстетики.
Станок имеет поворотный стол, поэтому на нем можно фрезеро вать винтовые канавки. Компенсирующее устройство (в виде двух гаек) в механизме продольной подачи позволяет выбирать люфт
между ходовым винтом и гайкой и осуществлять на станке фрезе рование по подаче.
Главное движение. Шпиндель получает вращение от фланце вого электродвигателя М г переменного тока через упругую сое динительную муфту т1 и зубчатые колеса коробки скоростей (рис. XVI.2), смонтированной непосредственно в корпусе станины. При перемещении подвижных блоков колес коробки скоростей,
Рпс. XVI.1. Общий вид универсального консольно-фре зерного станка 6Р82:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 — ф ун дам ен тн ая |
|
п л и та ; |
2 |
— стан и н а ; |
з |
— к о н со л ь ; |
4 — по |
перечны е |
с а л а зк и ; |
5'— п о в о р о тн ая ч асть ; |
в — стол ; |
7 — хо б о т ; |
8 — п одвески ; |
9 — эл е к тр о д в и га те л ь |
гл а в н о го |
|
д в и ж е н и я ; |
10 — ш п и н дель ; 11 |
— к о р о б к а |
п ер ек л ю ч ен и я |
ск о р о сте й ; 1 2 |
— ли м б |
с чи слам и оборотов |
(частота в р ащ ен и я ) ш п и н д ел я ; 13 — к н о п о ч н а я |
с тан ц и я ; |
14 — м есто р а с п о л о ж е н и я ко р о б к и |
ско р о стей |
(в ко р п у се |
станины ); |
15 р у к о я т к а |
п ер ек л ю ч ен и я |
ско р о стей ; |
16 |
— к о р о б к а |
подач ; 17 — к о р о б к а п ер ек л ю ч ен и я п одач ; 18 — ли м б |
с вел и чи н ам и |
|
п одач ; |
|
19 — р у к о я т к а п ер ек л ю ч ен и я п одач |
|
|
осуществляемом с |
помощью |
коробки |
переключения 11 (см. |
рис. XVI.1), шпинделю можно сообщить 18 различных частот вра щения (рис. ХѴІ.З). Уравнение кинематической цепи главного
движения для максимальной частоты вращения шпинделя имеет вид:
„ , /йп 27 22 38 82 , елА
Яшах = 1 4 6 0 '5з - 32 ' 26 "38 = 1600 об/мин.
Изменение направления вращения шпинделя осуществляется реверсированием электродвигателя,
Рис. XVI.2. Кинемати ческая схема универ сального консольно-фре зерного станка 6Р82
Для установки требуемой частоты вращения шпинделя руко ятку 15 (см. рис. XVI.1) отжимают вниз, выводя из фиксирующего паза, и отводят от станины. Затем вращением лимба 12 устанав ливают заданную частоту вращения против стрелки-указателя, нажимают кнопку «Толчок» кнопочной станции 13, осуществляя кратковременное включение электродвигателя главного движения и проворачивание колес коробки скоростей для обеспечения воз можности поворота рукоятки 15, и возвращают последнюю в пер воначальное положение, запирая в фиксирующем пазу. При этом осуществляется следующее взаимодействие звеньев селективного механизма коробки переключения скоростей (рис. XVI.4). При отводе рукоятки 15 (см. рис. XVI.і) от станины зубчатый сектор 1
о5/мин
Рис. XVI.3. График частот вращения шпинделя стан ка 6Р82:
1 — V — валы коробки скоро стей (см. рис. XVI.2); лучи (прямые) — пути передачи дви
жения между валами; отноше ния чисел (на лучах) — значе
ния передаточных отношений
(рис. XVI.4), закрепленный на оси рукоятки, поворачивается и перемещает валик 4 и диск переключения 5 посредством валикарейки 2 и вилки 3 в крайнее правое положение, при котором от верстия диска освобождаются от штифтов 6 реек 7.
При вращении лимба 12 (см. рис. XVI.1) диск 5 (рис. ХѴІ.4) поворачивается с помощью зубчатых конических колес 8 1і 9 в положение, соответствующее заданной частоте вращения, а при возвращении рукоятки 15 в первоначальное положение происходит перемещение диска влево, при котором осуществляются необходи мые переключения блоков зубчатых колес коробки скоростей. Диск переключения 5 имеет несколько рядов отверстий, располо женных по концентрическим окружностям, причем против каж дого ряда отверстий располагаются штифты 6 реек 7. Каждая из трех пар реек находится в зацеплении с реечным колесом 10. На одной из каждой пары реек закреплена вилка 11. Вилки охваты вают шейки соответствующих подвижных блоков коробки ско ростей. При движении диска 5 влево штифты 6, не совпавшие с от верстиями в нем, упираются в торец диска и перемещают соответст
вующие рейки в том же направлении. Другие рейки при этом перемещаются в обратном направлении, и их штифты входят в отверстия диска.
Таким образом, три вилки и три пары реек перемещают один двойной и два тройных скользящих блока зубчатых колес коробки скоростей (см. рис. XVI.2), устанавливая их в различные поло жения, соответствующие 18 возможным значениям частоты вра щения шпинделя. При этом в зависимости от того, какой блок
11
Рис. XVI.4. Селективный механизм коробки переключения скоростей Стан ка 6Р82
(двойной или тройной) перемещает пара реек, она может занимать соответственно два или три различных положения.
Движение подачи. Стол с закрепленной обрабатываемой заго товкой получает перемещение (подачу) в продольном, поперечном и вертикальном направлениях от самостоятельного фланцевого электродвигателя М2, смонтированного в консоли, через коробку подач, зубчатые цилиндрические и конические колеса, располо женные в консоли и салазках, и соответствующие ходовые винты (см. рис. XVI.2). Перемещения и различные зацепления двух подвижных блоков зубчатых колес на валах V III и X коробки подач и передвижного колеса z =■ 40 перебора с кулачковой муф той т.г на валу X коробки позволяют получить 18 различных нодач стола (рис. XVI.5).
Максимальное и минимальное значения продольной подачи определяются из следующих уравнений:
— ІАЧП 2 6 2 6 3 6 2 4 4 0 2 8 1 8 3 3 |
18 |
18 |
• 6 = |
1250 мм/мин; |
Smax — 140U' 5 0 |
' 57 |
' ig ' 34 |
1 40 ’ 3 5 ' 3 3 |
' 3 7 ' 16 |
‘ 18 |
л/ОГ1 26 |
26 |
18 18 |
13 18 40 |
28 |
18 |
33 |
18 |
18 |
ß |
ос |
Smin ~ 14dU ' 50 |
‘ 57'36 ’ 40'45'40'40 |
' 35 |
' 33 ' 37 |
' 16 |
' 18 |
' Ö ~ |
мм/мин. |
Перемещения зубчатых колес коробки подач осуществляются с помощью коробки переключения 17, смонтированной на корпусе
Рис. XVI.5. График продольной п поперечной подач и ускоренных перемещений стола станка 6Р82:
VI— X V — валы коробки подач и зубчатых колес, находящихся в консоли и салазках (см. рис. XVI.2); X V I — винт продольной подачи; лучи (прямые) — пути передачи движения между валами; отношения чисел (на лучах)— значения передаточных отношений
коробки подач 16 (см. рис. XVI.1). На передней стороне коробки переключения подач расположены лимб 18, на котором нанесены величины подачи (продольной и поперечной), и рукоятка 19. Зна чения вертикальной подачи в 3 раза меньше величин, указанных на лимбе. Внутри коробки 17 размещается механизм переключе ния подач, аналогичный по конструкции и принципу действия
