Глава 3. Сверлильные и расточные станки

Сверлильные станки предназначены для обработки отверстий сверлением, зенкерованием, развертыванием, а также для нарезания резьб в отверстиях метчиками.

Сверлильные станки по конструкции подразделяются на три основные подгруппы:

• вертикально-сверлильные станки, основным признаком которых является вертикальное расположение оси шпинделя и ее фиксированное положение относительно станины;

• радиально-сверлильные, у которых ось шпинделя размещается также вертикально, но имеет возможность изменять свое положение относительно неподвижного основания;

• горизонтально-сверлильные, получившие название от расположения шпинделя. Станки такой компоновки применяются в основном для обработки сквозных или глухих отверстий.

По количеству шпинделей различают сверлильные станки одно- и многошпиндельные.

3.1. Вертикально-сверлильные станки

Размерный ряд вертикально-сверлильных станков может быть условно разделен на три группы: легкие настольные – диаметром 3, 6, 12 мм; средних размеров – диаметром 18, 25, 35, 50 мм; тяжелые – диаметром более 50 мм.

Структурная схема станка приведена на рис. 3.1. Движение В шпиндель получает от двигателя М₁ по цепи а–б–в–г. Со шпинделя вращательное движение снимается колесом 5 и далее поступает на реечное колесо 4, которое сцеплено с рейкой 3, закрепленной на гильзе 2. Гильза 2 и проходящий сквозь нее и имеющий возможность свободно в ней вращаться шпиндель 1 получает, таким образом, поступательное движение. Следовательно, инструмент, закрепляемый в нижнем конце шпинделя, будет одновременно вращаться (В) и перемещаться поступательно (П).

Различают две схемы компоновки вертикально-сверлильных станков: типа кронштейн (рис. 3.2, а), где коробка скоростей 2 и подач 1 размещены в разных корпусах относительно колонны 3.

Шпиндель, коробка подач и механизм перемещения шпинделя расположены в корпусе 1, образуя узел, традиционно называемый кронштейном. Эта компоновка долгое время считалась классической для средних и крупных вертикально-сверлильных станков, но примерно 30 лет назад на смену им появились станки агрегатной компоновки.

	а б
Рис. 3.1. Структурная схе­ма вертикально-свер­лильного станка	Рис. 3.2. Схема компоновок вертикально-сверлильных станков типа а – кронштейн; б – агрегат

В станках агрегатной компоновки (рис. 3.2, б) все механизмы, осуществляющие вращательное и поступательное движения, объединены, как и в радиально-сверлильных станках, в шпиндельной головке 5 с индивидуальным приводом.

В станках средних размеров движение подачи сообщается шпинделю, а сверлильная головка имеет лишь установочное перемещение по колонне. В тяжелых станках (диаметр сверла более 50 мм) движение подачи сообщается всей головке, а шпиндель имеет только вращательное движение. Агрегатная компоновка имеет ряд конструктивных и эксплуатационных преимуществ: упрощение конструкции колонны, возможность создания на основе базового станка гаммы модификаций из унифицированных узлов, упрощение монтажа и смазки узлов станка, удобное расположение органов управления. За счет уменьшения длины ведущей шлицевой части шпинделя повышена крутильная жесткость.

Вертикально-сверлильные станки (рис. 3.3, общий вид; 3.4, кинематическая схема) применяются в основном в единичном и мелкосерийном производстве для обработки отверстий в различных материалах, а также для нарезания резьбы метчиками, для чего они обеспечиваются специальными патронами.

Рис. 3.3. Вертикально-свер­лильный станок: 1 – колонна (стойка); 2 – двигатель; 3 – свер­лильная головка; 4 – рукоятки переключения коробок скоростей и подач; 5 – штурвал ручной подачи; 6 – лимб контроля глубины обработки; 7 – шпиндель; 8 – сопло охлаждения; 9 – стол; 10 – рукоятка подъема стола; 11 – фундаментная плита; 12 – шкаф электрооборудования

Рис. 3.4. Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка 2Н135

В случае необходимости универсальные станки этой группы снабжаются соответствующими устройствами и могут применяться в серийном и даже крупносерийном производствах.

Цепь главного движения:

Цепь подачи связывает прямолинейное движение шпинделя вдоль оси с его вращением.

.

Штурвальное устройство сверлильной головки позволяет подвести инструмент к заготовке и отвести его, включить и выключить рабочую подачу, ускорить движение без выключения рабочей подачи, осуществить подачу, используемую при нарезании резьбы.

Из четырех полумуфт М₄ и М₅ с валом XII связана шлицами ведомая часть М_4им. Она получает вращение от штурвала Р1 через ведущую часть М_4вщ при подводе. По окончании подвода для врезания требуется большой крутящий момент, который не может быть передан зубьями муфты М₄, сжатыми пружиной на валу XII. Полумуфта М_4вм отжимается, преодолевая пружину, муфта М₅ включается и передает вращение валу XII от червячного колеса 60 через собачки С и полумуфту М_4вм. Если необходимо определить вручную рабочую подачу, вал XII поворачивают штурвалом непосредственно через штифт Ш1, при этом собачки С проскакивают по зубьям торцового храповика на полумуфте М_5вщ. Этот храповой механизм является механизмом обгона. Ручная подача для нарезания резьбы включается нажимом колпачка со штифтом Ш3 (на рисунке – включена), тогда вращение от штурвала передается штифтами Ш4, Ш3, Ш2.

Лимб Л связан с валом XII передачей с внутренним зацеплением и позволяет вести отсчет глубины обработки, а также настраивать положение кулачка, реверсирующего шпиндель и положение кулачка, отключающего подачу на заданной глубине (отключающего муфту М₃ на валу X).

Механизм ручного перемещения сверлильной головки состоит из червячной передачи , реечного колеса 10 на валу XIV и рейки т = 4 мм, привернутой к колонне. Колесо 10 перекатывается по рейке и перемещает головку.

Механизм перемещения стола состоит из рукоятки Р2, конической передачи , передачи винт–гайка с шагом р = 6 мм.