Сверлильные станки

Станки сверлильно-расточной группы

Сверлильные станки предназначены для сверления сквозных и глухих отверстий, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы и т.п. операций. Сверлильные станки подразделяют на вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, горизонтально-сверлильные и центровальные. Основными параметрами сверлильных станков являются наибольший, условный диаметр сверления в стальных деталях, размер конуса шпинделя, вылет и наибольший ход шпинделя. Сверлильные станки для сверления отверстий наибольшего, условного диаметра до 16 мм выпускают настольного типа, до 50 мм – вертикально-сверлильного и до 100 мм – радиально-сверлильного типа. Горизонтальную компоновку, как правило, имеют станки для глубокого сверления и центровальные станки. Их относят к группе специальных станков.

Расточные станки, кроме операций, выполняемых на сверлильных станках, позволяют осуществлять обработку отверстий, плоскостей и резьб резцами и фрезами. В зависимости от характера операций, назначения и конструктивных особенностей расточные станки подразделяют на горизонтально-расточные, координатно-расточные и алмазно-расточные. Основным параметром расточных станков, определяющим их положение в размерном ряду, является диаметр расточного шпинделя.

Среди сверлильных станков наиболее распространены вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные. На рис. 3.13 приведена современная типовая компоновка этих станков.

а б

Рис. 3.13. Сверлильные станки

Вертикально-сверлильный станок (рис. 3.13, а) содержит фундаментную плиту 1, на которой смонтирована колонна 3 коробчатой формы. В ее верхней части смонтирована шпиндельная головка 6, несущая электродвигатель 5 и шпиндель 7 с инструментом 8. На передней стороне колонны выполнены вертикальные направляющие для перемещения сверлильной (шпиндельной) бабки 4 и стола 9. Внутри шпиндельной бабки размещен механизм подачи, вертикального перемещения шпинделя. Шпиндель можно перемещать механически или вручную с помощью штурвала 2. Стол 9, на котором устанавливают приспособления и деталь, перемещают по направляющим колонны вручную посредством винтового механизма (тягового вала) вращением рукоятки. В фундаментной плите 1 размещен бак для охлаждающей жидкости, которую подают в зону обработки насосом. В ряде моделей шпиндельная головка и шпиндельная бабка смонтированы в общем корпусе.

В радиально-сверлильных станках (рис.3.13, б) шпиндель с инструментом можно перемещать относительно детали в радиальном и круговом направлениях, что позволяет производить обработку в любом месте детали. На плите 1 закреплена тумба 2 с неподвижной колонной, на которой установлена поворотная траверса 4. По направляющим траверсы пере- Рис. 3.14. Кинематическая схема вертикально- мещается бабка 5 со шпин- - сверлильного станка модели 2Н135 делем 6. В бабке 5 размеще н ны кинематические группы скорости резания и подач. Винтом 3 траверса перемещается вдоль колонны и может быть закреплена на любой высоте. В некоторых моделях радиально-сверлильных станков шпиндельную бабку выполняют поворотной, что позволяет обрабатывать отверстия, расположенные по углом.

Вертикально - сверлильный станок модели 2Н135. Предназначен для выполнения всех видов работ, характерных для сверлильных станков. На базе этого станка выпускается также станок с револьверной головкой и системой числового программного управления модели 2Р135Ф2.

Техническая характеристика. Наибольший, условный диаметр сверления - 35 мм; наибольший ход шпинделя – 250 мм. Расстояние от конца шпинделя до стола: наименьшее – 30 мм; наибольшее – 750 мм. Ход стола – 300 мм. Число частот вращения шпинделя – 12; пределы частот вращения шпинделя – 31,5 – 1400 мин^-1. Число подач -9; пределы подач – 0,1 – 1,6 мм/об.

Кинематическая структура станка (рис.3.14) содержит две простые формообразующие группы: скорости резания Ф_v(В₁) и подачи Ф_s(П₂). Обе группы соединены общим электродвигателем.

Группа Ф_v(В₁) воспроизводит образующую. Ее внутренняя связь:

подшипниковые опоры гильзы → шпиндель (В₁).

Внешняя связь – кинематическая цепь, выполненная в виде коробки частот вращения шпинделя (орган настройки i_v):

М → 30/45 → [25/35 или 30/30 или 35/25]→ [35/35 или 42/15] →

→[25/50 →15/60 или 25/50 → 50/25] →

→ шлицевое соединение гильза VI – шпиндель (В₁).

Группа настраивается на скорость – коробкой скоростей, на направление – реверсированием электродвигателя.

Расчетная цепь для органа настройки i_v совпадает с внешней связью. Поэтому РП имеют вид:

n_м мин^-1 электродвигателя → n_ш мин^-1 шпинделя (В₁).

УКЦ для минимальной частоты вращения шпинделя

Группа Ф_s(П₂) воспроизводит направляющую. Ее внутренняя связь:

корпус шпиндельной бабки → гильза шпинделя (П₂).

Внешняя связь – развитая кинематическая цепь, включающая орган настройки i_s (коробку подач):

М → i_v → 34/60 → 19/54 → [16/46 или 31/31 или 45/16] →

→[46/16 или 31/31 или 36/26] → 1/60 → ТВ (реечная передача) →

→ гильза шпинделя (П₂)∙

Группа настраивается на скорость – коробкой подач (i_s); на путь и исходное положение - по лимбу).

Расчетная цепь для подач не совпадает с внешней связью группа, так как подача задается в мм за 1 оборот шпинделя. Поэтому РП имеют вид:

s мм перемещения шпинделя (П₂) → 1 обороту шпинделя (В₁).

УКЦ для минимальной подачи:

Управление подачей осуществляется механизмом управления (рис. 3.15), расположенным в коробке подач. При механической подаче червяк 18 передает вращение свободно установленному на валу 4 червячному колесу 17 с зубчатым диском 16, который через диск 15 и собачки 14, установленные в ступице 8, передает вращение реечной шестерне, перемещающей гильзу шпинделя. При вращении штурвала 7 с включенной подачей собачки, установленные в ступице, свободно проскакивают по зубьям внутренней стороны диска 15. Выключение подачи осуществляется поворотом штурвала в обратную сторону. В этом случае зуб полумуфты 13 встанет против впадины ступицы и благодаря наклону зубьев дисков 15, 16 и пружины 9 ступица смещается вправо и разъединяет диски 15 и 16.

При сверлении вручную выключают механическую подачу, затем перемещают стакан 12 вдоль оси вращения штурвала влево. Это стакан через квадратный выступ 10 передает крутящий момент от полумуфты 13 на вал 4, связанный с нею штифтом 11. Для отсчета глубины сверления (параметр путь) служит лимб 1. Он установлен на барабане, который через зубчатые колеса 2 и 3 связан с валом 4.

В станке предусмотрены две простые вспомогательные

группы Вс(П₃) и Вс(П₄) для руч- Рис. 3.15. Механизм управления подач ного установочного перемещения п по вертикальным направляющим колонны соответственно шпиндельной бабки и стола.

Для одновременного сверления нескольких отверстий с целью снижения времени обработки сверлильные станки оснащают многошпиндельными сверлильными головками (рис. 3.16).

На рис. 3.16, а приведена схема сверлильной головки с постоянным расположением шпинделей. Вращение от шпинделя станка через конус 1 и центральное зубчатое колесо z₁ передается через промежуточные зубчатые колеса z₂ на колеса z₃, закрепленные на шпинделях 2. Промежуточные колеса обеспечивают одновременное вращение шпинделя станка и шпинделей головки.

Схема бесшестеренной сверлильной головки показана на рис. 3.16, б. Конус 1 головки снабжен кривошипом 3, который соединен с поводковой плитой 4, поддерживаемой кривошипом 5. Рабочие шпиндели 2 с кривошипами такого же радиуса соединены с поводковой плитой. Вращение от шпинделя станка через конус 1 передается на кривошип, который сообщает поводковой плите поступательное движение с круговой траекторией. От поводковой плиты приводятся во вращение с одинаковой частотой шпиндели 2.

а б в

Рисунок 3.16. Многошпиндельные сверлильные головки

Для обработки деталей с различным числом и расположением отверстий применяют многошпиндельные головки с переставными шпинделями (рис. 3.16, в). Рабочие шпиндели 2 размещены в ползунах 1, которые можно перемещать в радиальном направлении и по окружности относительно опорной плоскости корпуса 3.

Радиально-сверлильный станок модели 2М55. Применяется при обработке крупногабаритных деталей с относительно большим количеством отверстий. При обработке деталь остается неподвижной на столе станка, а шпиндель с инструментом перемещается относительно детали и устанавливается в требуемое положение.

Техническая характеристика. Наибольший, условный диаметр сверления 50 мм; вылет шпинделя от образующей колонны в пределах 375 - 1600 мм; число частот вращения шпинделя 21; пределы частот вращения шпинделя 20 - 2000 мин^-1; число подач 12; пределы подач 0,056 – 2,5 мм/об.

Кинематическая структура станка (рис. 3.17) состоит из следующих групп: скорости резания Ф_v(В₁), вертикальной подачи Ф_s(П₂), горизонтального, установочного перемещения шпиндельной бабки Вс(П₃), вертикального, установочного перемещения консоли Вс(П₄).

Группа Ф_v(В₁) воспроизводит образующую. Ее внутренняя связь:

подшипниковые опоры гильзы → шпиндель (В₁).

Внешняя связь – кинематическая цепь, выполненная в виде коробки скоростей (орган настройки i_v):

М₁ → 33/39 → фрикционная муфта М₁ → двойной блок зубчатых

колес Б₁ → тройной блок Б₂ → двойной блок Б₃ → двойной блок Б₄ →

→ шлицевое соединение блок Б₄ – шпиндель (В₁).

Группа настраивается на скорость – коробкой скоростей (блоки Б₁ – Б₄),

Рис. 3.17. Кинематическая схема радиально-сверлильного станка модели 2М55

на направление – фрикционной муфтой М₁. Коробка скоростей обеспечивает 24 теоретических и 21 практических значений частот вращения шпинделя.

Расчетная цепь для органа настройки i_v совпадает с внешней связью. Поэтому РП имеют вид:

n_м мин^-1 электродвигателя → n_ш мин^-1 шпинделя (В₁).

УКЦ для максимальной частоты вращения шпинделя

При переключении муфты М₁ происходит реверс шпинделя. В этом случае при передаче движения на шпиндель блок Б₁ не используется. Тогда УКЦ для максимальной частоты вращения шпинделя при реверсе имеет вид

Блок Б₄ можно установить в положение, при котором оба его колеса выведены из зацепления. Тогда шпиндель можно проворачивать вручную.

Группа Ф_s(П₂) воспроизводит направляющую. Ее внутренняя связь

корпус шпиндельной бабки → гильза шпинделя (П₂).

Внешняя связь – развитая кинематическая цепь, включающая коробку подач (орган настройки i_s):

М → i_v → 33/54 →коробка подач (блоки Б₅, Б₆,муфта М₃ переборного блока Б₇) → 2/58 → ТВ (реечная передача) → гильза шпинделя (П₂)∙

Группа настраивается на скорость – коробкой подач (i_s); на путь и исходное положение - по лимбу.

Расчетная цепь для подач не совпадает с внешней связью группы, так как подача задается в мм за 1 оборот шпинделя. Поэтому РП имеют вид:

s мм перемещения шпинделя (П₂) → 1 обороту шпинделя (В₁).

УКЦ для минимальной подачи:

Для получения максимальной подачи включают муфту М₃, тогда

Специальная (предохранительная) муфта М₄ срабатывает при перегрузке цепи подач или работе на жестком упоре, размыкает цепь тонкой ручной подачи при включении механической подачи и включает тонкую ручную подачу при срабатывании перегрузочного устройства. Тонкая ручная подача осуществляется вращением маховика 4. В положении штурвала 5 «от себя» муфта М₅ включается и шпинделю сообщается механическая или тонкая ручная подача. В положении штурвала «на себя» шпинделю можно сообщить грубую ручную подачу. Тонкую настройку на глубину врезания осуществляют по лимбу через червячную передачу 1/66.

Вспомогательная группа Вс(П₃) используется для ручного горизонтального, установочного перемещения шпиндельной бабки. Ее внутренняя связь:

направляющие консоли → шпиндельная бабка (П₃).

Внешняя связь:

маховик → зубчатое колесо 16 → накидное колеса 24, соединенное

с зубчатой рейкой m=2, неподвижно закрепленной на

консоли → шпиндельная бабка (П₃).

Скорость перемещения шпиндельной бабки зависит от скорости ручного вращения маховика, направление перемещения - от направления вращения маховика.

Группа Вс(П₄) используется для вертикального, установочного перемещения консоли. Ее внутренняя связь:

вертикальная колонна → консоль (П₄).

Внешняя связь:

М₂ → 22/45 → муфта М₆ → 16/48 → тяговый вал → консоль (П₄).

Скорость вертикального перемещения консоли определяется по УКЦ:

Направление перемещения консоли обеспечивается реверсированием электродвигателя. Другие параметры настройки – путь и исходное положение – задаются по упору. Муфта М₆ предохраняет привод механизма подъема от перегрузки.

На ходовом винте тягового вала имеются две гайки: гайка подъема 1 и гайка зажима 3. При вращении ходового винта вначале гайка 1 будет вращаться свободно, а гайка 3 будет перемещаться вверх по винту, освобождая зажимное устройство консоли. При дальнейшем движении торцовые зубья гайки 3 войдут в зацепление с зубьями гайки 1, вследствие этого вращение гайки 1 прекратится, и она начнет перемещаться вверх или вниз, в зависимости от направления вращения электродвигателя, вместе с консолью. При достижении гайкой нужной высоты электродвигатель изменит направление вращения, гайка зажима 3 будет двигаться в противоположном направлении, выйдет из зацепления с гайкой 1, дойдет до нейтрального положения и зажмет консоль через систему рычагов.

Дата добавления: 2015-04-24