257

Глава 2.Радиально-сверлильный станок модели 257

Общая характеристика станка

Назначение станка. Станок предназначен для обработки отвер­стий диаметром до 75 мм, главным образом в крупногабаритных и тяжелых деталях, в условиях индивидуального и серийного про­изводства.

Техническая характеристика станка

Основные узлы станка (см. рис.№2.1 Общий вид радиально-сверлильного станка модели 257). А—неподвижная колонна; Б — полая поворотная колонна; В — привод гидрозажима колон­ны и шпиндельной бабки; Г — привод подъема, опускания и за­жима траверсы; Д — шпиндельная бабка; Е — траверса; Ж — стол; 3 — основание.

Органы управления. 1 — кнопка освобождения гидравлических зажимов колонны и шпиндельной бабки; 2 — грибок точной наст­ройки глубины сверления; 3 —кнопка включения гидравлических зажимов колонны и шпиндельной бабки; 4 — рукоятка переключе­ния с механического на точное ручное перемещение шпинделя; 5 — рычаг управления пусковыми фрикционами, тормозом и гид­равлическим механизмом переключения скоростей и подач; 6 — кре­стовой переключатель; 7 — маховичок ручного перемещения шпин­дельной бабки по траверсе; 8 — маховичок осевого точного ручно­го перемещения шпинделя; 9 — флажок включения и отключения лимба настройки глубины сверления; 10—рукоятка быстрого ручного перемещения шпинделя и включения механической подачи шпинделя; 11 — диск предварительного выбора величины подачи; 12 — диск предварительного выбора числа оборотов шпинделя.

Движения в станке. Движение резания — вращение шпин­деля. Движение подачи—прямолинейное поступательное пе­ремещение шпинделя вдоль оси. Вспомогательные движе­ния: ручное горизонтальное поступательное перемещение шпин­дельной бабки по траверсе; механическое вертикальное поступа­тельное перемещение траверсы по колонне и механический зажим траверсы на колонне; ручное вращение траверсы с колонной и шпиндельной бабкой относительно оси колонны, гидравлический зажим поворотной колонны и шпиндельной бабки на траверсе, гидравлическое управление станком.

Принцип работы. Обрабатываемая деталь или узел устанавли­ваются в зависимости от размеров либо на столе, либо на осно­вании станка. Режущий инструмент закрепляется непосредственно в конусе шпинделя или при помощи патронов, оправок и других приспособлений.

В процессе обработки всего комплекса отверстий с параллель­ными осями деталь остается неподвижной, а совмещение оси ре­жущего инструмента с осями обрабатываемых отверстий дости­гается поворотом траверсы с колонной и перемещением шпин­дельной бабки вдоль траверсы. После совмещения осей произво­дится зажим колонны и шпиндельной бабки на траверсе.

Для каждого перехода с помощью преселективного гидрофицированного механизма устанавливаются наивыгоднейшие ско­рость вращения шпинделя и величина подачи. Затем шпиндель вручную быстро подводится к обрабатываемому отверстию, после чего включается механическая подача, которая может быть автоматически отключена по достижении установленной глубины об­работки.

Конструктивные особенности. В приводе движения резания имеется двусторонняя многодисковая фрикционная муфта для вклю­чения, выключения и реверсирования вращения шпинделя, что облегчает управление станком, защищает привод станка от пере­грузки при высоких числах оборотов шпинделя и улучшает дина­мику привода при нарезании резьбы метчиками.

Для предохранения привода резания от поломок при низких числах оборотов шпинделя на переборном валу коробки скоростей установлена вторая многодисковая фрикционная муфта.

Станок имеет преселективное гидрофицированное управление коробкой скоростей и коробкой подач. Это позволяет предвари­тельно устанавливать режимы обработки, т. е. во время выполне­ния какого-нибудь перехода предварительно, без остановки стан­ка, настроить механизм переключения на число оборотов шпин­деля и величину подачи, которые требуются для выполнения сле­дующего перехода. После остановки шпинделя для смены режу­щего инструмента и последующего включения пускового фрик­циона станок автоматически перестраивается на выбранный ре­жим.

В целях предохранения от поломок и перегрузок механизма подъема и опускания траверсы в приводе этого механизма уста­новлена шариковая предохранительная муфта.

Рис. №2.1 Общий вид радиально-сверлильного станка модели 257

Кинематика станка модели 257

Движение резания. Вращение от электродвигателя мощностью 7 кет (см. рис. №2.2 Кинематическая схема станка модели 257, а) передается зубчатыми колесами 43—37 валу. На валу свободно установлены шестерни 40 и 30, которые мо­гут быть соединены с валом соответственно фрикционными муфта­ми М_ф1 и М_ф2. Со ступицей шестерни 30 жестко связан барабан колодочного тормоза Т_б.

При включении муфты М_ф2 вал II получает вращение через шестерни 30—39—59 (прямой вращение шпинделя), а при вклю­чении муфты M_ф1 — через колеса 40—56 (обратное вращение шпинделя). Валу III движение передается при выключенной муф­те (как показано на схеме) шестернями 16—45, а при вклю­ченной — колесами 35—26.

Далее вращение последовательно передается двойными по­движными блоками шестерен Б₁, Б₂ и Б₃ переборному валику VI, который связан с сидящими на нем приводными шестернями 47 и 34 предохранительной фрикционной муфтой M_n1.

При выключенной кулачковой муфте М₂ полый вал VII и соот­ветственно шпиндель VIII получают высокий ряд чисел оборотов через колеса 47—37, минуя предохранительную муфту М_n1. При включении муфты М₂ колеса 47 и 37 выходят из зацепления, и вал VII и шпиндель VIII получают низкий ряд чисел оборотов че­рез предохранительную муфту М_n1 и шестерни 14—70.

Как видно из графика скоростей (см. рис. №2.2 Кинематическая схема станка модели 257,6), вследствие сов­падения ряда чисел оборотов шпиндель имеет только 22 различ­ные скорости вращения. При прямом ходе максимальное число оборотов шпинделя в минуту определяется из выражения

Движение подачи. Вращение от полого вала VII передается валу IX коробки -подач колесами 43—52. Два тройных подвиж­ных блока шестерен Б_А и Б₅ позволяют получить на валу XI ко­робки подач 9 скоростей вращения. Далее движение передается валу XIII либо непосредственно, когда включена кулачковая муф­та Л4₃, либо через перебор колесами 21—61 и 17—49.

Соосные валы XIII и XIV соединены кулачковой муфтой М_n2, являющейся одновременно предохранительной. От вала XIV через червячную передачу 1—50 вращение получает полый вал XV. На конце его закреплена шестерня 12, находящаяся в зацеплении с рейкой m=4 мм, нарезанной на шпиндельной гильзе Г_ш.

Червячное колесо 50 сидит на валу XV свободно и соединяется с ним фрикционно-зубчатой муфтой М₄, которая управляется ру­кояткой Р. При перегрузке механизма подач колесо 50 останавли­вается, а червяк, продолжая вращаться, перемещается с валом XIV вниз и посредством шайбы, закрепленной на верхнем торце вала XIV, расцепляет предохранительную муфту М_п2. В исходное положение червяк возвращается под действием пружины П. Как видно из графика подач (см. рис. №2.2 Кинематическая схема станка модели 257,в), шпиндель имеет 18 различных величин подач от 0,04 до 2 мм/об.

Вспомогательные движения. Быстрые ручные перемещения шпинделя вдоль оси осуществляются рукоятками Р при выключен­ной муфте М₄. Для этого рукоятки Р оттягивают на себя и поворачивают совместно с валом XV, от которого движение через реечную передачу сообщается гильзе со шпинделем. Точное ручное перемещение шпинделя вдоль оси производится маховиком М_x1, когда отключена кулачковая предохранительная муфта М_n2.

Автоматическое выключение механической подачи по достижении заданной глубины обработки производится упором У, ко­торый расцепляет фрикционно-зубчатую муфту M₄. Грубая уста­новка упора У на заданную глубину обработки осуществляется по делениям лимба Л. Тонкая установка производится по нониусу грибком Гр через червячную передачу 1—53.

Перемещение шпиндельной бабки по направляющим траверсы осуществляется вручную маховичком Мх₂, вращение от которого через вал XVI (на схеме условно изогнут) и шестерню 12 пере­дается реечному колесу 19, Последнее находится в зацеплении с за­крепленной на траверсе рейкой m = 3 мм.

Вертикальное перемещение и зажим траверсы на поворотной колонне производится электродвигателем мощностью 2,8 квт Вертикальный ходовой винт XVIII с шагом 8 мм получает вра­щение от электродвигателя через редуктор с колесами 22—80 и 16—68. Шариковая предохранительная муфта М_n2, ограничивает предельную нагрузку на механизм подъема траверсы.

Закрепление поворотной колонны и шпиндельной бабки произ­водится от отдельного гидромеханического привода. При включе­нии установленного на колонне электродвигателя мощностью 0,5 квт связанный с ним гидронасос Н подает масло в зависи­мости от направления вращения электродвигателя в правую или левую полость гидроцилиндра Ц. Для зажима масло подается в левую полость цилиндра. Тогда плунжер П_р с рейкой перемещает­ся вправо и через колесо 32, вал XIX и шестерню 20 поворачи­вает зубчатый сектор С₃ с кулачками К. Последние, воздействуя на рычаги Р_г, заклинивают трапецеидальные полукольца П_к между поворотной и неподвижной колоннами.

Одновременно с поворотом вала XIX посредством конической передачи 17—17 приводится во вращение вал XX и эксцентрико­вая втулка Э, связанная с валом скользящей шпонкой.

При повороте эксцентриковой втулки башмак Б_к опускается вниз и, упираясь в направляющую траверсы, закрепляет шпин­дельную бабку на траверсе.

Рис.№2.2 Кинематическая схема радиальио-сверлильного стайка модели >257

Преселективное управление станком модели 257

Предварительный выбор режимов обработки производится механизмом настройки во время работы станка. Для установки нужного числа оборотов шпинделя вращают диск Д_с (см. рис.№2.3 Схема управления станком модели 257), который связан с избирателем скоростей коническими передачами 19—19 и 19—38. Нужное положение золотника избирателя ско­ростей определяют по лимбу Л ^т_с, связанному с диском Д_с ко­ническими колесами 19—19 и двумя цилиндрическими передачами 56—16 и 9—63.

Аналогично по лимбу JJ_п устанавливается диском Д_п задан­ная величина подачи шпинделя. От диска Д_п вращение передает­ся золотнику избирателя подач через тройную коническую пере­дачу 29—29—29 и конические колеса 29—29, а лимбу J7_n— не­посредственно коническими колесами 29—29.

Гидропривод состоит из шестеренчатого насоса Н, предохрани­тельного клапана и аккумулятора. Насос подает масло из бака в аккумулятор, который накапливает необходимое количество мас­ла для повышенных расходов и поддерживает с помощью пру­жины постоянное давление в системе около 12. От аккуму­лятора масло поступает в главный золотник и на смазку элемен­тов привода шпиндельной бабки.

Переключение блоков шестерен и кулачковых муфт коробки скоростей и коробки подач осуществляется рабочими гидравли­ческими цилиндрами. Двойные блоки шестерни Б₁ и Б₂, а также кулачковые муфты М₁, М₂ и М₃ управляются двухпозиционными цилиндрами соответственно Ц₄, Ц₂, Ц₅, Ц₁ и Ц₈. Тройные блоки шестерен Б₄ и Б₅ управляются трехпозиционными цилиндрами Ц₈ и Ц₇.

Двойной подвижный блок шестерен Б₃ в коробке скоростей хотя имеет только два рабочих положения, но управляется также трехпозиционным цилиндром Ц₃. Это нужно для получения нейт­рального положения блока, при котором шпиндель отключен от коробки скоростей и может вращаться от руки, что необходимо для выверки 'положения шпинделя при расточных операциях, при смене режущего инструмента и т. д.

Цилиндр Ц₁ как и все остальные двухпозиционные цилиндры, состоит из собственно цилиндра, поршня П_н, штока Ш и вил­ки В_а. Трехпозиционные цилиндры имеют более сложную конст­рукцию и питаются не от двух, а от четырех маслопроводов.

Переключение скоростей и подач, а также включение фрик­ционных муфт Мф₁ и Мф₂ осуществляется одним рычагом Р ме­ханизма управления. При наклоне из положения Стоп в направ­ление стрелки а происходит переключение скоростей в соответст­вии с предварительным выбором. Поворотом рычага Р вниз (по стрелке в) включается фрикционная муфта Мф₂ и шпиндель полу­чает правое вращение; поворотом рычага Р вверх включается муфта и шпиндель получает левое вращение. Схема гидроуп­равления станка показывает момент окончания пере­ключения скоростей.

Рычаг Р из положения Стоп наклонен в направлении стрел­ки а. При наклоне рычаг Р через кулису К повернет зубчатый сектор C₁ и находящуюся в зацеплении с ним шестерню 34 со штангой Шт. Последняя посредством зубчатого сектора С₂ и рей­ки m=1 мм переместила наружный плунжер П_р главного золот­ника в правое положение.

Как видно из схемы, при данном положении главного зо­лотника масло из аккумулятора по маслопроводу 3 через отвер­стия в наружном плунжере П_р, центральную выточку внутрен­него плунжера П_в и маслопровод 2 поступает в избиратель ско­ростей и из него в избиратель подач. В соответствии с заранее выбранными скоростями масло от избирателей направляется в ра­бочие цилиндры для переключения блоков и муфт.

Масло из тормозного цилиндра через центральную широкую выточку наружного плунжера П_р и маслопровод 5 поступает на слив. Тормоз при этом освобождается. Масло, находящееся в за­медлителе и трубопроводе 6, отсечено.

При повороте рычага Р вверх или вниз для включения фрик­ционов связанная с валом рычага шестерня 28 через рейку m = 1,5 мм, гильзу Г и пружину П перемещает вдоль своей оси штангу M_T, которая вилкой В_к и производит включение фрик­ционных муфт.

Вначале штанга Шт , связанная с поршнем П_а замедлителя, перемещается медленно, так как масло из одной полости главного цилиндра замедлителя в другую протекает по канавке г с малым поперечным сечением. Это необходимо для медленного вращения привода в момент окончания переключения блоков и кулачковых муфт.

При дальнейшем перемещении штанги вилка В _к своим скосом нажмет на рычаг Р_г и переместит внутренний плунжер П_в вле­во. Тогда масло из маслопровода 3 через правую выточку плун­жера П_в и маслопровод 6 поступит к золотнику З₃ и перемес­тит его в верхнее крайнее положение, соединив обе полости ци­линдра замедлителя. Это позволит быстро закончить включение фрикциона.

При установке рычага Р в положение Стоп наружный и внут­ренний плунжеры главного золотника передвинутся совместно влево на величин . Тогда масло от аккумулятора по маслопро­воду 3 через центральную широкую выточку наружного плунже­ра Пр поступит в тормозной цилиндр Цт , а через маслопро­вод 4 - в избиратель скоростей и от него только пойдет в один трехпозиционный рабочий цилиндр Цз, установив блок Б₃ в среднее нейтральное положение. В этом положении привод будет заторможен, а шпиндель отключён от коробки скоростей.

Рис. №2.3 Схема управления станком модели 257