ЛЕКЦИИ ПО КУРСУ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ. Лекции по курсу металлорежущие станки
 Скачать 3.81 Mb.
|
|
Токарно-револьверные станки Они предназначены для токарной обработки в серийном производстве деталей сложной конфигурации различными инструментами, большая часть которых закреплена в револьверной головке (рис. 3). Для последовательного ввода заранее настроенных на размер инструментов в работу, револьверной головки соответствует позиция поворотного валика с набором упоров Б 1 (рис. 4.8 стр. 5) ограничивающей ход головки. В некоторых станках при повороте головки меняется и позиция регулятора скоростей подач Б 2 Токарно-револьверные станки делятся на прутковые и патронные. На этих станках можно выполнять почти все основные токарные операции. Применение этих станков считается рациональным в том случае, если по технологическому процессу обработки детали требуется последовательное применение различных режущих инструментов: резцов, свёрл, развёрток, метчиков и т.д. Инструменты в необходимой последовательности крепят в соответствующих позициях револьверной головки и резцедержателях поперечных суппортов. Все режущие инструменты устанавливают заранее, при наладке станка и в процессе обработки они поочерёдно или параллельно вводятся в работу. Величина хода каждого инструмента ограничивается упорами, которые выключают продольную и поперечную подачи. После каждого рабочего хода револьверная головка поворачивается и рабочую позицию занимает новый режущий инструмент. Револьверные головки бывают цилиндрические и призматические. Головки цилиндрической формы выпускают с горизонтальной и вертикальной осями вращения, с расположением горизонтальной оси параллельно или перпендикулярно оси станка. Головки призматической формы обычно бывают с шестью гранями. Типажом станком предусмотрены токарно-револьверные станки с наибольшим диаметром обрабатываемых прутков 10, 16, 18, 25, 40, 65 и 100 мм. 28 Для зажима прутка при обработке не токарно-револьверных станках широкое применение получили цанговые патроны. Основным их элементом является цанга – стальная закалённая втулка с прорезами, образующими пружинящие лепестки. В станках для прутковой работы круглые, шестигранные и другой формы прутки зажимаются в цанге и периодически после отжатия подаются цангой до упора, закреплённого в данной из позиций револьверной головки. В станках для патронной работы обрабатываются штучные отливки и паковки. Основным размером револьверных станков является наибольший диаметр прутка или диаметр штучной заготовки, закрепляемой в патроне. Специфичными узлами револьверных станков являются: револьверная головка, поперечный суппорт и механизм подачи и зажима прутка. Остальные узлы подобны узлам токарных станков. Поперечный суппорт, в отличии от токарных станков имеет лишь нижнюю каретку с поперечными салазками, несущими передний поворотный четырёх позиционный резцедержатель и задний одно или двух резцовый резцедержатель. В небольших токарно-револьверных станках имеется только револьверный суппорт, а поперечную подачу заменяет ручное или механизированное вращение револьверной головки вокруг оси, параллельной оси шпинделя. Револьверные головки бывают с вертикальной а), в), горизонтальной б) и наклонной г) осями вращения. Ходовой винт револьверным станкам не требуется, т.к. резьба на них нарезается только метчиками или плашками. В токарно-револьверных станках частота вращения и подача переключаются в основном с помощью командоаппаратов. Основными размерами, характеризующими прутковые револьверные станки, являются наибольший диаметр обрабатываемой в патроне детали над станиной и над суппортом. К основным размерам относятся, и максимальное расстояние от 29 переднего конца шпинделя до передней грани или торца револьверной головки и наибольшее перемещение головки. Патронные токарно-револьверные станки выпускают с наибольшим диаметром обрабатываемой детали от 160 до 630 мм. К преимуществам токарно-револьверных станков по сравнению с токарными относятся возможность сокращения машинного времени в результате применения многорезцовых державок и одновременной обработки детали инструментами револьверной головки и поперечного суппорта и сравнительно малые затраты вспомогательного времени вследствие предварительной настройки станка на обработку несколькими инструментами. Токарно-револьверный станок модели 1П365, например, предназначен для обработки в патроне заготовок с диаметром до 500 мм или прутков с диаметром до 65 мм. У него N = 14 кВт, n = 34…1500 об/мин с преселективным (предварительным) выбором скоростей и подач и гидравлическим их переключением. Коробки подач у него независимые для револьверного и поперечного суппортов. Муфта М 1 позволяет производить переключение (реверс) без остановки шпинделя. Перед переключением подач она выключается автоматически с помощью гидропривода. Быстрые перемещения суппортов выполняются электродвигателем Д б при включении соответствующих реверсирующих механизмов Р 1 или Р 2 Токарно-револьверный станок модели 1П326 предназначен для обработки деталей из прутка с диаметром до 25 мм и длинной до 150 мм (рис. 7). В нём автоматизирован поворот револьверной головки на новую позицию в конце быстрого её отвода и связанный с ним поворот барабана командоаппарата Б 2 , переключающего электромагнитными муфтами скорости подач, а также поворот блока упоров Б 1 для следующего перехода. Механизирована подача и зажим прутка барабанными кулачками Б 3 и Б 4 пруткового материала электродвигателем Д ВС , а также быстрое перемещение только револьверного суппорта двигателем Д Б. У токарно-револьверного станка модели 1336М нет поперечного суппорта рис. 4.9. стр. 6, поэтому поперечная подача выполняется поворотом револьверной головки вручную или механически вокруг оси параллельно шпинделю Выключение подачи револьверного суппорта выполняется “подающим червяком” от упоров У П Токарно-карусельные станки Основными размерами карусельных станков является наибольший диаметр и наибольшая высота заготовки. Карусельные станки имеют максимальный диаметр обработки от 800 до 2500 мм. Станки с диаметром обработки до 1600 мм изготавливают одностоечными, а больших типоразмеров – двухстоечными. Первые имеют на траверсе один вертикальный суппорт с револьверной головкой и один горизонтальный суппорт на стойке. У вторых на траверсе два вертикальных суппорта и один или два боковых, горизонтальных - на стойках. 30 Главное движение резания создаётся вращением планшайбы. Каждый из суппортов имеет вертикальную и горизонтальную подачу, а также быстрое перемещение в этих же направлениях. Траверса имеет установочное вертикальное перемещение с автоматическим закреплением на направляющих. Карусельный станок мод. 1553 (рис. 8, стр. 5), например, двухстоечный и предназначен для обработки деталей с диаметром до 2300 мм и высотой до 1600 мм. У него N = 40 кВт, привод планшайбы обеспечивает 18 ступеней частот вращения с n = 1,4…48 об/мин. Для разгрузки направляющих планшайба через упорный шариковый подшипник вручную приподнимается на 0,04…0,05 мм и образовавшийся зазор заполняется смазкой. На вертикальные ходовые валики подач вращение подается от планшайбы. Далее через реверсирующие механизмы Р 1 , Р 2 и Р 3 и коробки подач б S п S л S i i i , , движение подаётся либо на вертикальную, либо на горизонтальную подачу любого суппорта. Для каждой подачи всех суппортов имеется индивидуальный электродвигатель быстрых перемещений Д б . Включение его сблокировано с движением подачи. При нажатии рабочим кнопки вертикального перемещения траверсы, сначала включается малый двигатель Д заж , который освобождает направляющие траверсы. Потом он автоматически отключается и включается двигатель подъёма (опускания) траверсы Д тр , который отключается когда рабочий отпускает кнопку, после чего снова автоматически включается двигатель Д заж , но в обратном направлении, чтобы зажать траверсу и автоматически отключиться от перегрузки. Левый вертикальный суппорт выполнен поворотным для возможности обработки конусов, а правый суппорт оснащён 5-и позиционной револьверной головкой. Станки для обработки призматических деталей Сверлильные станки 31 Сверлильные станки предназначены для получения сквозных или глухих отверстий, для чистовой обработки отверстий зенкерованием и развёртыванием, для нарезания внутренних резьб метчиками, для зенкования торцовых поверхностей и отверстий. Существуют следующие типы универсальных сверлильных станков: 1. Настольно-сверлильные; 2. Вертикально-сверлильные (одношпиндельные); 3. Радиально-сверлильные; 4. Многошпиндельные 5. Для глубокого сверления. Основным характерным размером сверлильных станков является наибольший диаметр сверления в стали средней твёрдости. Вертикально-сверлильный станок мод. 2А135 (рис. 18, стр.9), например, предназначен для сверления отверстий до диаметра 35 мм. Он имеет приводные кинематические цепи (см. рис.) Радиально-сверлильные станки предназначены для обработки отверстий в средних и крупных деталях при единичном и серийном производстве. Они позволяют направлять инструмент в любую точку неподвижной детали в зоне хобота станка вокруг колонны и перемещения по его направляющим шпиндельной головки. Высокие детали устанавливаются в яме, сделанной около станка. Радиально-сверлильный станок мод. 2В56 (рис. 19 стр. 9), например, имеет наибольший диаметр сверления 50 мм, N = 5,5 кВт; n = 55…1140 об/мин, вылет шпинделя до 2100 мм. Кроме кинематической группы привода вращения шпинделя и его подачи, на станке имеется кинематическая группа подъёма хобота. Для перемещения хобота сверловщик вручную (P r ) включает (+) двигатель подъёма (опускания) хобота Д х , но подача хобота П х начинается только после освобождения зажима хобота П заж на колонне, в конце которого движением разжима включается муфта М и начинается перемещение хобота. Для остановки хобота на нужной высоте сверловщик отпускает кнопку, при этом Д х не останавливается, а реверсируется (Р) (-), после чего в начале зажима хобота он через движение П заж выключает муфту М, а в конце движения зажима конечным выключателем КВ выключает 32 сам себя. Перемещение шпинделя бабки по хоботу и поворот хобота выполняются вручную. Для обсверловки тяжёлых деталей применяются переносные радиально-сверлильные станки, перемещаемые краном. Они имеют поворот оси шпинделя на любой угол в двух плоскостях. (рис. 21.) Многошпиндельные сверлильные станки бывают: 1. с неподвижными осями шпинделя; 2. с переставными шарнирными шпинделями (рис. 20) Первые – станки общего назначения, предназначены для последовательного выполнения ряда переходов различными инструментами, при перемещении вручную заготовки. Вторые – настраиваются при серийном производстве для одновременного сверления нескольких отверстий. Возможность изменения взаимного расположения осей шпинделей в них обеспечивается двух шарнирным сочленением шпинделей с центральным приводным валом. Станки для глубокого сверления (рис. 4 стр. 3) применяются в случае, если длинна отверстия во много раз превышает его диаметр. В них вращение подаётся на сверло или на деталь или на то и другое одновременно. Инструмент является пушечное или ружейное сверло. Стружка непрерывно вымывается СОЖ, подаваемой через центральное отверстие сверла под давлением в 5-20 кг/см 2 Расточные станки Подразделяются на 1. горизонтально-расточные; 2. координатно-расточные; 3. алмазно-расточные; 4. станки для глубокой расточки. В горизонтально-расточных станках основной размер – диаметр шпинделя. Главное движение резание – вращение шпинделя или вращение планшайбы. К подачам кроме движения стола и бабки относятся ещё осевое движение шпинделя и радиальное движение резцового суппорта на планшайбе. На этих станках могут выполнятся следующие работы: 1. сверление; 2. растачивание отверстий; 3. подрезка торцов; 4. нарезание резьбы; 5. Фрезерование плоскости. Горизонтально-расточной станок мод. 262 Г (рис 23, стр. 11), например, имеет диаметр шпинделя равный 85 мм. Размеры стола у него 800×1000, n = 20…1000 об/мин у шпинделя и в 2 раза меньше у планшайбы. 33 Шпиндель за счёт двухскоростного электродвигателя 1 V i и двух тройных блоков имеет 18 скоростей. Наиболее часто используется осевая подача шпинделя П ос . Подъём бабки П в.б. кинематически связан с подъёмом опорного люнета П в.л. , чтобы сохранить соосность последнего со шпинделем. Винтовой суммирующий механизм ∑ в приводе П в.л служит для возможности ручной выверки соосности опорного люнета относительно шпинделя. Все упомянутые движения могут выполнятся также быстро от электродвигателя Д б при выключенной муфте М. Винторезная кинематическая цепь является формообразующей, но её кинематическая точность не очень велика, т.к. резьбы нарезается только крепёжные. Настройка её на шаг резьбы ведётся гитарой i винт . При вращении планшайбы В пл шестерня z = 22 привода радиальной подачи будет обкатываться по центральному колесу z = 116 и за счёт этого вращать реечное колесо z = 16 радиальной подачи, т.е тут имеется скрытый суммирующий механизм ∑ комп . На него третью ветвь также от планшайбы подаётся компенсирующее вращение. В координатно-расточных станках основной размер – ширина стола. Эти станки предназначены для обработки точных отверстий при допуске на расстояние между их осями порядка 5…10 мкм. Бывают одностоечные и двухстоечные – станки (КРС). 34 Координатно-расточной станок мод. 2А450, например, имеет размеры стола 630×1100, он одностоечный. Электродвигатель Д 1 имеет бесступенчатое регулирование. Подача шпинделя также регулируется бесступенчато с помощью механического вариатора с раздвижными коническими шкивами и стальным кольцом. Бесступенчатое регулирование скоростей и подач позволяет на ходу вывести станок из резонанса, обеспечив тем самым малую шероховатость обрабатываемой поверхности. К станку прилагается накладной, поворотный в двух плоскостях стол. Алмазно-расточные станки обеспечивают тонкое растачивание отверстий с некруглостью их в пределах 3…5 мкм и шероховатостью поверхности 1,25…0,32 мкм. Частота вращения шпинделя порядка нескольких тысяч оборотов в мин. Подача обычно гидравлическая малая по величине, порядка 10…15 мм/мин. Припуск снимается 0,1…0,4 мм. Расположение шпинделей бывает вертикальным и горизонтальным. Станки для глубокой расточки мало отличаются от станков для глубокого сверления, только работают расточными головками разной конструкции. Фрезерные станки На фрезерных станках обрабатываются плоскости, фасонные поверхности, канавки, нарезаются наружные и внутренние резьбы, зубчатые колёса и многолезвийные инструменты с прямыми и винтовыми зубьями (фрезы, развёртки и др.) Фрезерные станки общего назначения бывают: 35 1. Консольные (с консольным столом), в том числе а) вертикальные; б) горизонтальные; в) широкоуниверсальные. 2. Бесконсольные (или иначе с крестовым столом). Они чаще вертикальные, но есть и горизонтальные. 3. Продольно-фрезерные. Они бывают одностоечные и двухстоечные. 4. Специализированные (например, карусельно-фрезерные) Основным размером фрезерных станков являются ширина стола, которая у консольных станков бывает от 100 до 500 мм; у бесконсольных – от 320 до 1000 мм, у ПФС – от 320 до 5000 мм. Главное движение резания у всех фрезерных станков – вращение фрезы. Характерной особенностью фрезерных станков является независимость подач от главного движения резания. Размерность подач – мм/мин. У консольных фрезерных станков стол имеет продольную и поперечную подачи и вместе с консолью перемещается вертикально по направляющим стойки. У бесконсольных станков стол также имеет продольную и поперечную подачи, но расположен на станине, а вертикальное перемещение передано шпиндельной бабке. 36 У продольно-фрезерных станков столу с тяжёлыми заготовками оставлено только продольное перемещение, а остальные движения подач переданы фрезерным бабкам, т.к. заготовки на этих станках имеют вес от нескольких тонн, до нескольких сотен тонн. Консольный вертикально-фрезерный станок мод. 6Н12ПБ (рис. 24), например, имеет две кинематические группы приводов шпинделя и подач, а также ручное перемещение шпинделя. Муфтами М s и М б включается рабочая подача или быстрое перемещение движения, включённого одной из трёх муфт М. Реверсирование подач выполняется электродвигателем Д s Бесконсольный вертикально-фрезерный станок мод. 654 имеет тоже две кинематические группы (рис. 25). Регулировка подач бесступенчатая ( 1 S i ) электродвигателем постоянного тока Д s , а для расширения диапазона регулирования имеется перебор 2 S i Быстрые перемещения получаются включением двигателя Д s на максимальные 3000 об/мин. Управление подачами, благодаря использованию электромагнитных муфт, дистанционное, с подвесного пульта. Отсчёт продольных и поперечных перемещений стола ведётся по линейкам с нониусом, а вертикального перемещения бабки – по лимбу, получающего вращение при перемещении шпиндельной бабки. Для установочного перемещения фрезы с пинолью вдоль их оси служит кинематическая цепь 3 фр в r П P с ручным приводом. Для возможности фрезерования наклонных плоскостей шпинделя бабка может поворачиваться вокруг горизонтальной оси вручную на угол ± 35º. Размеры стола у этого станка 630×1600 мм. Принадлежностью горизонтально-фрезерных станков часто является делительная головка, а у ВФС – делительный круглый стол. 37 Делительные головки Применяют при работе на консольно-фрезерных станках для установки обрабатываемой детали под требуемым углом относительно стола, станка, для поворота детали на определённый угол, для деления окружности на нужное число частей, а так же для непрерывного вращения обрабатываемой детали при фрезеровании винтовых канавок большого шага. Различают делительные головки для непосредственного деления (делительные приспособления), оптические делительные головки и универсальные делительные головки. Универсальные делительные головки делятся на лимбовые и безлимбовые. Наиболее распространённые лимбовые головки. Рукоятка поворачивается на нужный угол с помощью лимба, который имеет несколько рядов отверстий, равномерно расположенных на концентричных окружностях. Фиксатор (рукоятку) можно вставлять в любое их этих отверстий. Способ простого деления заключается в том, что вращением рукоятки поворачивают шпиндель не заданный угол. При простом делении делительный диск остаётся неподвижным. Способ дифференциального деления применяют в тех случаях, когда простое деление осуществить невозможно, т.е. когда нельзя подобрать диск с нужным для простого деления числом отверстий. Он заключается в следующем. Требуемый поворот шпинделя делительной головки получается как совокупность двух поворотов: поворота рукоятки относительно делительного диска и поворота самого делительного диска, которому это движение сообщается принудительно от шпинделя делительной головки через сменный зубчатые колёса d c b a гитары. |