Токарные автоматы

Для выполнения ряда токарных работ применяют полуавтоматы и автоматы. У токарных полуавтоматов автоматизированы обычно только рабочие операции по обработке детали (снятие стружки резцом), а вспомогательные операции (установка и закрепление обрабатываемой заготовки, освобождение и снятие ее со станка, пуск станка, контроль размеров обрабатываемой детали и т. д.) выполняются вручную. У автоматов автоматизирован весь цикл работы по обработке детали.

У станков-автоматов различные операции автоматизированы при помощи механических, гидравлических, электрических, пневматических, электронных и смешанных устройств (систем). Работа этих устройств регламентируется программным устройством с применением перфолент или счетно-решающих машин (в системе программного управления).

Рассмотрим схему устройства и работы токарного автомата модели 1С616 (рис. 236, а). Автомат предназначен для обработки валов в центрах по автоматическому циклу (с загрузкой заготовок и разгрузкой деталей) с применением гидрокопирования по программному управлению.

Станок установлен на двух пустотелых тумбах. В левой тумбе 1 смонтирована коробка скоростей с рукоятками для установки числа оборотов шпинделя. Коробка скоростей имеет 12 ступеней чисел оборотов шпинделя (от 90 до 2240 об/мин). В правой тумбе 12 расположено гидрооборудование станка (гидропривод). Выше левой тумбы размещен механизм программирования 16 со штоком 15, получающим перемещение от фартука 14. Механизм программирования 16 (рис. 236, б) предназначен для подачи электрических команд при автоматическом цикле работы. Электрический контакт осуществляется щетками, расположенными на движущейся каретке, через упоры, закрепленные на плите. Каретка со щетками проходя над упорами, дает соответствующие команды («Подача», «Быстрый обратный ход», «Стоп» и т. д.).фартук получает поступательное движение от ходового валика 13, который в свою очередь получает подачу от отдельного гидромотора МГ-152 с редуктором, смонтированного на правом торце станины. На фартуке расположена панель электроуправления для пуска и остановки станка, а также быстрого хода каретки.

В шпиндельной бабке 3 размещается шпиндель 2, имеющий гидроцилиндр 2а для зажима заготовки, подаваемой на центры станка. С другой стороны заготовка зажимается задней бабкой 8 при помощи гидроцилиндра 8а. Гидроцилиндр задней бабки осуществляет осевое перемещение пиноли задней бабки.

В начале цикла обработки заготовки поступают на загрузочный приемник 4, имеющий цепную передачу 17 и гидроцилиндр 4а загрузочного устройства. Движение цепной передаче 17 сообщается от гидроцилиндра 4а через храповик 18.

В соответствии с заданной программой заготовка при помощи механизма проталкивания 19 с гидроцилиндром 19а, укрепляемого на заднем торце шпиндельной бабки, подается (проталкивается) при помощи толкающих планок по лотку заготовок к автооператору 7. Автооператор имеет два подающих механизма с лотками (один над другим) с гидроцилиндрами 7а. Заготовка, поступающая на нижний лоток, подается на линию центров станка, а перед этим готовая деталь верхним лотком убирается и поднимается на уровень лотка готовых деталей.

Поступившая на линию центров заготовка при помощи гидроцилиндров 8а и 2а зажимается; кроме того, она закрепляется в патроне при помощи специального устройства, называемого цангой (помещается в патроне).

После настройки станка, зажатия и закрепления заготовки ставят пакетный выключатель на щите шкафа 9 с электрооборудованием в положение «Автоматическая работа» и кнопкой «Пуск», установленной на панели фартука, включают главное движение

(главный электродвигатель) и движение подачи (подвод гидрокопировального суппорта 6 к заготовке и щупа к копиру). С включением подачи последующие команды выполняются механизмом программирования через упоры плиты и каретку.

Гидрокопировальный суппорт (типа СГП2) установлен на токарном автомате взамен поворотной части обычного суппорта под углом 60° к оси центров станка. Гидросуппорт действует по схеме однокоординатного копирования с заданной продольной подачей. В качестве копира применяют плоский стальной шаблон.

При подаче очередной заготовки на нижний лоток механизм проталкивания при помощи пальца 5, находящемся на уровне лотка готовых деталей, проталкивает детали по лотку и подает на лоток сбрасывателя 10, установленного на направляющих станины правее задней бабки. Получив очередную деталь, сбрасыватель при помощи гидроцилиндра 10а опускается, наклоняет лоток и сбрасывает ее на приемник 11 готовых деталей.

4.6. Токарные станки

Станки токарной группы предназначены для выполнения самых разнообразных операций обработки поверхностей вращения: обтачивания наружных и растачивания внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей; подрезания торцов и уступов; прорезания круговых канавок; сверления, рассверливания, зенкерования и развертывания отверстий; нарезания наружных и внутренних резьб. Токарные станки по сравнению с другими группами металлорежущих станков наиболее распространены на машиностроительных заводах.

В состав станков токарной группы входят универсальные токарные и токарно-винторезные станки, револьверные, лобовые, карусельные и затыловочные станки, одношпиндельные и многошпиндельные автоматы, многорезцовые, копировальные и многошпиндельные полуавтоматы, а также специализированные станки, применяемые для обработки детален определенных типов (кулачковых валиков, прокатных валков, турбинных лопаток и т. Д.)-

Универсальные токарные и токарно-винторезные станки. Универсальные токарно-винторезные станки предназначены для обработки самых разнообразных деталей: валов, втулок, колец, дисков и т. д., а также поверхностей вращения у деталей некруглой формы. На этих станках могут выполняться все указанные выше операции. На универсальных токарных станках можно выполнять все виды работ, за исключением нарезания резьбы резцами.

Станкостроительные предприятия выпускают различные модели токарных и токарно-винторезных станков — от настольный до тяжелых. Наибольший диаметр обрабатываемых заготовок от 100 до 6000 мм при длине заготовки от 125 до 24 000 мм.

Нa рис. 4.24 показан общий вид широко распространенного токарно-винторезного станка модели 16К20, применяемого в единичном и мелкосерийном производствах. Станина 8 с продольными направляющими опирается на переднюю 15 и заднюю 9 тумбы. На станине смонтирована передняя (шпиндельная) бабка 1, шпиндель 2, который осуществляет главное рабочее движение v, передаваемое обрабатываемой заготовке кулачковым иди поводковым патроном. В передней бабке располагаются валы коробки скоростей с зубчатыми колесами и блоками, переключение

Рис. 4.24. Токарно-винторезный станок модели 16К20

которых для установления требуемой частоты вращения шпинделя осуществляется рукоятками управления 18 и 19. С правой стороны расположена задняя бабка 7, на выдвижной пиноли которой устанавливается задний центр, поддерживающий при обработке длинную заготовку, или осевой инструмент (сверло, зенкер, развертка) для обработки центрального отверстия. Заднюю бабку можно перемещать вдоль направляющих станины и закреплять в зависимости от длины обрабатываемой заготовки на требуемом расстоянии от передней бабки. По направляющим 6 станины между обеими бабками перемещается суппорт, сообщающий закрепленным в четырехпозиционном поворотном резцедержателе 3 резцам движения подачи. Суппорт имеет нижнюю каретку 5 с продольным движением подачи

Коробка подач получает движение от шпинделя станка через гитару сменных колес. Управление коробкой подач осуществляет рукоятками 16 и 17, с помощью которых устанавливается подача или шаг резьбы и отключается коробка подач при нарезании резьбы напрямую (от гитары к ходовому винту).

В передней тумбе 15 расположен главный электродвигатель станка, через ременную передачу приводящий в движение коробку скоростей и шпиндель. Для осуществления быстрого (установочного) перемещения суппорта станок имеет вспомогательный электродвигатель, сообщающий быстрое вращение ходовому валу 11. В нижней части станина станка снабжена корытом для сбора стружки и смазочно-охлаждающей жидкости.

Для закрепления на токарном станке обрабатываемой заготовки применяют универсальные и специальные приспособления. К наиболее распространенным приспособлениям относятся патроны, центры, оправки. При обработке длинных нежестких валов для создания дополнительной опоры с целью предотвращения прогиба вала под действием сил резания применяют люнеты.

Настройка токарно-винторезного станка для нарезания резьбы сводится к подбору передаточных отношений передач коробки подач и других механизмов, осуществляемому переключением соответствующих рукояток. Исключение представляет нарезание особо точных резьб или резьб с нестандартным шагом. В этих случаях необходима настройка гитары сменных колес в соответствии с заранее выполненным расчетом (см. с. 180).

Обработку фасонных поверхностей на токарных станках производят фасонными резцами или применяют различные копировальные устройства.

Токарно-револьверные станки. Токарно-револьверные станки применяют в мелко- и среднесерийном производстве для изготовления деталей сложной конфигурации, требующих при обработке последовательного применения разнообразного режущего инструмента. На этих станках можно выполнять все основные токарные работы.

Рис. 4.25. Способы обработки конусов

Конструктивно револьверные станки отличаются от универсальных токарных станков отсутствием задней бабки, гитары сменных Шестерен и ходового винта. В отличие от суппорта универсального токарного станка с тремя салазками и резцедержателем револьверный суппорт, имеющий одну (продольную) подачу по направляющим станины, несет на себе револьверную головку с отверстиями (гнездами), в которых с помощью вспомогательного инструмента (державок, переходных втулок, сверлильных патронов) устанавливают различный режущий инструмент (резцы, сверла, зенкеры, Развертки, метчики, плашки). При наличии специальных комбинированных державок в одном гнезде головки можно закрепить несколько инструментов. В процессе выполнения операции револьверную головку периодически поворачивают вокруг ее оси; при| этом инструменты, последовательно занимающие рабочую позицию обрабатывают заготовку за несколько переходов. Часто револьверные станки имеют кроме револьверного поперечный суппорт, пользуемый для закрепления инструментов, работающих с поперечной подачей.

Принципиальным отличием револьверных станков от универсальных токарных является наличие системы упоров, автоматически выключающих в требуемый момент движение подачи. 3| позволяет вести обработку по методу автоматического получен| размеров и обходиться без измерений, сокращая тем самым вспомогательное время.

Револьверные станки более производительны по сравнению суниверсальными. Сокращение оперативного времени, складывающегося из основного и вспомогательного времени, достигается за счет уменьшения обоих этих слагаемых. Основное время сокращается за счет применения многоинструментных державок (совмещения нескольких переходов на одной позиции) и одновременной обработки заготовки инструментом, установленным на револьверной головке и поперечном суппорте. Вспомогательное время сокращается за счет предварительной наладки станка на обработку заготовки многими инструментами и быстрой смены инструмента поворотом головки.

Наладка токарно-револьверного станка, заключающаяся в установке в определенном порядке в револьверной головке и поперечном суппорте вспомогательного и режущего инструмента в настройке упоров хода суппорта и т. п., является довольно сложной и трудоемкой. Поэтому применение револьверных станков считают рациональным при размере партии обрабатываемых заготовок не менее 10—20 шт. В условиях крупносерийного и массового производства револьверные станки вытесняются более производительными токарными автоматами и полуавтоматами.

В зависимости от вида заготовок различают прутковые и патронные револьверные станки. Обычно станки малого размера — прутковые, среднего — прутковые и патронные, крупные — обычно патронные. Для закрепления на патронных станках штучных заготовок (отливок, штамповок) применяют ту же технологическую оснастку, что и на универсальных токарных станках (за исключением центров). Прутки разного сечения (круглые, шестигранные квадратные и т. п.), а также трубы обычно закрепляют в цанговых патронах. Выпускаются револьверные станки для обработкипрутков диаметром 10—100 мм и для обработки штучных заготовок диаметром 25—630 мм.

По конструкции револьверной головки различают станки с вертикальной и горизонтальной осью вращения головки. Головки с вертикальной осью обычно бывают призматическими и имеет шесть граней с гнездами для установки инструмента. Головки с горизонтальной осью вращения имеют цилиндрическую форму, причем ось может быть либо параллельна, либо перпендикулярна к оси шпинделя станка (последняя конструкция револьверной головки характерна для токарно-револьверных автоматов, см рис. 4.28, в).

Рис. 4.26. Токарно-револьаерные станки

На рис. 4.26, а показан револьверный станок модели 1П371 с вертикальной осью вращения револьверной головки в патронном исполнении. На станине 1 смонтированы шпиндельная бабка 3 с коробкой скоростей и шпинделем и коробка подач 2. От электродвигателя через ременную передачу и коробку скоростей главное вращательное движение сообщается шпинделю и закрепленной в трехкулачковом самоцентрирующем патроне 4 заготовке Движение подачи сообщается инструментам, закрепленным в шести гнездах револьверной головки 7 и резцедержателе 5 поперечного суппорта с фартуком 6. Револьверная головка вместе с продольным револьверным) суппортом 8 совершает движение продольной подачи

Копировальные полуавтоматы (моделей 1712, 1722 и др.) позволяют вести обработку при меньших мощностях привода, поскольку основной профиль заготовки обрабатывается всего одним резцом. полуавтомат имеет гидравлический привод для перемещения суппортов и зажима заготовки, а также гидрокопировальное устройство дли воспроизведения профиля детали по копиру. Верхний копировальный суппорт 1 (рис. 4.29, б) с установленным на нем проходным резцом, совершающий движение продольной подачи, имеет также поперечное перемещение. С помощью следящей гидросистемы (на схеме не показанной) копировальный суппорт точно повторяет движения щупа 2, находящегося в постоянном контакте с неподвижным копиром 3 или эталонной деталью. Кроме копировального суппорта имеются один-два нижних поперечных суппорта 4 для подрезки уступов, прорезания канавок, снятия фасок. Суппорты расположены почти вертикально (под углом 75° к горизонтальной плоскости), что облегчает обзор зоны обработки.

На копировальных полуавтоматах все движения, кроме вращения заготовки, осуществляются от гидропривода, который обеспечивает рабочие подачи и быстрый отвод суппортов, движение копирования, поджим пиноли задней бабки, растормаживание и торможение шпинделя. Эти полуавтоматы имеют значительные преимущества перед многорезцовыми полуавтоматами, снабженными кулачковыми распределительными валами, так как гидравлический привод облегчает и упрощает автоматизацию, снижая продолжительность наладочных работ и уменьшая подготовительно-заключительное время.

Третья разновидность одношпиндельных токарных полуавтоматов — многорезцово-копировальные (модели 1708, 1713) — сочетает в себе лучшие качества двух предыдущих видов полуавтоматов. Это гидрофицированные станки, на которых копирование может вестись с одного-двух верхних копировальных суппортов, независимо каждым от своего копира, а один-два нижних поперечных суппорта также могут производить обработку независимо многими резцами.

На одношпиндельных токарных полуавтоматах обрабатывают заготовки с наибольшим диаметром от 160 до 800 мм и длиной от 100 до 2800 мм. Эти станки могут быть оснащены автоматическими загрузочными устройствами (т. е. превращены в автоматы) и встроены в автоматические линии.

С целью повышения производительности в условиях крупносерийного и массового производств применяют многошпиндельные Токарные автоматы, и полуавтоматы, имеющие несколько (4—12, чаще 4, 6 или 8) одновременно работающих шпинделей. У многошпиндельных автоматов шпиндели расположены горизонтально у многошпиндельных полуавтоматов — горизонтально или вертикально.

На рис. 4.30, а показана схема работы четырехшпиндельного токарного автомата. В основном узле автомата — шпиндельном блоке 5 — расположены четыре шпинделя, в каждом из которых с помощью цангового патрона закреплен пруток. Каждый шпиндель занимает определенное положение — позицию, обозначенную

Рис. 4.30. Схемы работы многошпиндельных токарных автоматов и полуавтоматов

римской цифрой (I— IV). В процессе выполнения операции шпиндельный блок периодически поворачивается и шпиндели переходят в новые позиции (из позиции / в позицию II, из позиции II — в позицию III и т. д.). Каждый пруток последовательно обрабатывается в четырех позициях инструментами, установленными на четырех поперечных суппортах /— 4 и на одном продольном суппорте 6, обслуживающем все четыре позиции..В каждой позиции выполняется определенный технологический переход (или совокупность переходов), после чего суппорты быстро отводятся назад, а шпиндельный блок поворачивается на 90°.

Предположим, нужно обработать деталь, показанную на рис. 4.30, б. В позиции 1 пруток подается до упора и зажимается, а затем резцом поперечного суппорта I (рис. 4.30, а) прорезается канавка. После поворота блока заготовка займет позицию II, где широким резцом поперечного суппорта 4 обтачивается цилиндрическая поверхность. Блок снова поворачивается, и заготовка переходит в позицию III, где сверлом, установленным в продольном суппорте 6, сверлится отверстие (поперечный суппорт 3 в этой позиции в данном примере не работает). В позиции IV резцом суппорта 2 огревается готовая деталь.

Цикл работы автомата, т. е. время между двумя последовательными поворотами шпиндельного блока на 90°, складывается из технологических переходов и холостых движений, необходимых для быстрого подвода и отвода инструмента, подачи и зажима прутка, вывода фиксатора и поворота шпиндельного блока. За каждый цикл происходит обработка одной детали, а на полный оборот шпиндельного блока обрабатываются четыре детали. Рабочий цикл определяется временем обработки в позиции с наиболее трудоемким переходом (или совокупностью переходов). Поэтому технологический процесс автоматной операции разрабатывают таким образом, чтобы машинное время обработки во всех позициях было примерно одинаковым. При разработке технологического процесса следует по возможности совмещать переходы, выполняемые продольными и поперечными суппортами.

На многошпиндельных токарных автоматах производят центрование, черновое, чистовое и фасонное обтачивание, подрезку торцов и уступов, снятие фасок, проточку канавок, сверление, зенкерование и развертывание отверстий, нарезание внутренних и наружных резьб, фрезерование шлицев, отрезку. Кроме того, можно выполнять обработку без снятия стружки: накатку рифлении, резьбы, раскатку отверстий и т. п.

Многошпиндельные токарные автоматы выпускаются для обработки прутка максимальным диаметром от 16 до 125 мм.

Многошпиндельные токарные полуавтоматы предназначены для изготовления деталей из литых или штампованных заготовок, а также из кусков проката. На этих станках производят точение и растачивание цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы и другие виды токарной обработки.

Горизонтальные многошпиндельные полуавтоматы обычно проектируют на базе шестишпиндельных автоматов. Главное отличие этих полуавтоматов состоит в том, что установку в патрон штучных заготовок производят вручную. Поэтому шпиндель, попадающий в загрузочную позицию, останавливаются для снятия готовой детали и установки новой заготовки, в то время как все остальные шпиндели продолжают вращаться, производя обработку деталей. По окончании загрузки шпиндель начинает вращаться, и после поворота шпиндельного блока заготовка, попадая в очередную позицию, обрабатывается. В загрузочной позиции имеются устройства для включения и выключения вращения шпинделя и зажима заготовки в патроне. В остальном устройство горизонтальных многошпиндельных полуавтоматов не отличается от устройства автоматов.

На этих полуавтоматах отрабатывают заготовки диаметром 100— 250 мм.

Токарную обработку средних и крупных штучных заготовок удобно производить на вертикальных многошпиндельных полуавтоматах. Их вертикальная компоновка облегчает загрузку тяжелых заготовок и снятие обработанных деталей. Шпиндели станка разгружены от изгибающей нагрузки, создаваемой весом заготовки. Станок занимает мало места.

Различают вертикальные многошпиндельные полуавтоматы параллельного и последовательного действия. Станки параллельного действия представляют собой как-бы несколько одношпиндельных станков, соединенных в единый агрегат. Схема работы такого полуавтомата приведена на рис. 4.30, в. Относительно неподвижной колонны 7, закрепленной на основании, непрерывно, медленно (со скоростью v) вращается шпиндельный блок 3 со шпинделями и патронами с установленными в них заготовками. По вертикальным направляющим шпиндельного блока перемещаются суппорты 2, получающие движение от неподвижного барабанного кулачка 4, закрепленного на колонне 1. Суппорты, вступающие в работу один за другим по мере вращения шпиндельного блока оснащены одинаковыми комплектами режущего инструмента f обрабатывают одинаковые детали. Снятие обработанной детали и установка новой заготовки производятся в загрузочной позиции соответствующей предельному верхнему положению суппорту где шпиндель не вращается. Существуют также станки параллельного действия, у которых шпиндельный блок периодически поворачивается на угол, зависящий от числа шпинделей станка (Н 60° и т. д.). В этих полуавтоматах все суппорты вступают в работу одновременно.

В вертикальных многошпиндельных полуавтоматах последовательного действия каждый шпиндель последовательно занимает ряд позиций, в которых производятся различные переходы в соответствии с принятым технологическим процессом. На рис. 4.30 г представлена схема работы шестишпиндельного полуавтомата. На основании 1 установлена неподвижная шестигранная колонна 2, вокруг которой периодически поворачивается круглый (шпиндельный блок) 4 с шестью шпинделями 3. Пять суппорт и одновременно обслуживают пять шпинделей. Заготовка устанавливается в неподвижный патрон в загрузочной позиции, не имеют суппорта. После поворота стола на 60° шпиндель начинает вращаться, и деталь обрабатывается в позиции 7. Затем стол снова поворачивается, перемещая заготовку в позицию II и т. д. (при каждом повороте стола все суппорты поднимаются вверх). Таким образом, в каждой позиции осуществляется определенный технологический переход (или совокупность переходов), и по окончании операции в загрузочную позицию приходит обработанная деталь. Станок приводится в действие от электродвигателя 6 через редуктор 7.

Вертикальные полуавтоматы отличаются тем, что работа шпинделей и суппортов в отдельных позициях независима в своей кинематической настройке. На вертикальных многошпиндельных полуавтоматах применяются суппорты различной конструкции. Вертикальный суппорт, работающий лишь с вертикальной подачей, используется для продольного точения, растачивания, сверления и т. п. Универсальный суппорт позволяет вести обработку последовательно с вертикальной и поперечной или наклонной подачей (обтачивание конусов). Суппорт параллельного действия служит для одновременной обработки двумя группами инструментов: одной с вертикальной и другой с поперечной подачей. Для обработки нецентральных отверстий применяется суппорт с приводом сверлильной головки, а для обработки центральных отверстий — суппорт с расточной головкой.

§ 4.7. Сверлильные и расточные станки

Станки сверлильно-расточной группы предназначены для обработки отверстий. По характеру обработки и виду применяемого режущего инструмента они делятся на две подгруппы: сверлильные и расточные станки. Сверлильные станки применяют для обработки сквозных и глухих отверстий как в сплошном материале, так и уже имеющихся в заготовке мерными осевыми инструментами — сверлами,зенкерами, зенковками, цековками, развертками, метчиками и т. п. Кроме того, расточные станки предназначены в основном для обработки отверстий расточными резцами, головками и блоками.

Сверлильные станки. Рабочими формообразующими движениями при обработке на сверлильных станках являются главное вращательное движение и поступательное движение подачи шпинделя вдоль его оси. Эти движения сообщаются шпинделем режущему инструменту. Обрабатываемая заготовка при обработке неподвижна.

По технологическому назначению сверлильные станки делят на универсальные (вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, многошпиндельные) и специализированные (горизонтально-сверлильные для глубокого сверления, центровальные для получения центровых отверстий в торцах заготовок валов, станки для обработки отверстий в коленчатых и кулачковых валах, шатунах, фильерах и т. д.). Специализированные станки применяют в условиях серийного и массового производств.

Вертикально-сверлильные станки составляют основную часть парка сверлильных станков и выпускаются двух конструктивных разновидностей: на колонне (основной и наиболее распространенный тип) и настольные, устанавливаемые на верстаке и предназначенные для обработки отверстий малого диаметра.

На рис. 4.32, а показан вертикально-сверлильный станок модели 2Н135. На фундаментной плите 4 смонтирована колонна 3,

Рис. 4.32. Одношпиндельные сверлильные ставки

коробчатой формы, на передней стороне которой имеются вертикальные направляющие для наладочного перемещения шпиндельной бабки 1 и стола 6. Внутри колонны размещен противовес для уравновешивания шпиндельной бабки. Внутри бабки находятся коробка скоростей и коробка подач станка. Шпиндель 7 с режущим инструментом вращается в подшипниках гильзы 8 с зубчатой рейкой; в процессе обработки с помощью реечной передачи гильзе вместе со шпинделем механически или вручную штурвалом 9 сообщается движение осевой подачи. Стол 6 с Т-образными пазами, на котором устанавливают приспособления и заготовку, при наладке перемещают по направляющим колонны вручную с помощью винтового механизма вращением рукоятки 5. В плите расположен бак для СОЖ, которая подается в зону обработки помпой 2.

Инструменты с коническим хвостовиком устанавливаются непосредственно в конические отверстия шпинделя станка и удерживаются в нем силой трения. Когда номера конусов Морзе у инструмента и у шпинделя не совпадают, применяют переходные конусные втулки, надеваемые на хвостовики. Инструменты малого диаметра с цилиндрическим хвостовиком крепятся в сверлильных патронах, вставляемых в шпиндель. В условиях серийного производства с целью повышения производительности для установки инструментов применяют револьверные и многошпиндельные головки.

Заготовки сравнительно больших размеров в единичном производстве крепятся непосредственно к столу станка при помощи болтов и прихватов. Мелкие заготовки закрепляются в машинных тисках. В серийном и массовом производствах для установки и закрепления обрабатываемых заготовок применяют сверлильные приспособления — кондукторы, снабженные закаленными кондукторными втулками, дающими направление инструменту. При использовании кондукторов отпадает необходимость предварительной разметки заготовок под сверление.

Настольно-сверлильные станки выпускаются с наибольшим условным диаметром сверления в стали 3, 6 и 12 мм, а станки на колонне — с диаметром сверления 18, 25, 35, 50 и 75 мм.

На вертикально-сверлильных станках для совмещения осей обрабатываемого отверстия и режущего инструмента заготовку вместе с приспособлением приходится перемещать по столу станка вручную. Это затрудняет обработку крупных, тяжелых заготовок;

их гораздо удобнее обрабатывать на радиально-сверлильных станках, на которых совмещение осей отверстий и инструмента производится перемещением шпинделя станка относительно неподвижной заготовки.

На рис. 4.32, б показан радиально-сверлильный станок общегоназначения. На плите 1 закреплена тумба2 с неподвижной колонной. В некоторых моделях радиально-сверлильных станков шпиндельную бабку выполняют поворотной в вертикальной плоскости, что позволяет обрабатывать отверстия с осями, расположенными под углом.

Для тяжелого машиностроения выпускаются переносные радиально-сверлильные станки, устанавливаемые непосредственно на громоздких заготовках

С целью сокращения машинного времени в условиях серийного производства одношпиндельные вертикально- и радиально-сверлильные станки оснащаются многошпиндельными сверлильными головками, позволяющими сверлить одновременно несколько отверстий.

При необходимости одновременного сверления большого числа (до 200 и более) отверстий в условиях крупносерийного и массового производств применяют многошпиндельные сверлильные станки. Такой станок отличается от одношпиндельного главным образом наличием сверлильной головки колокольного типа с переставными и шпинделями (рис. 4.33, в), допускающей переналадку при смене обрабатываемой заготовки. Рабочие шпиндели 2 размещены в ползунах 1, которые можно перемещать в радиальном направлении и по окружности относительно опорной плоскости корпуса 3 головки. Передача вращения на переставные шпиндели обеспечивается телескопическими валиками 5 с универсальными шарнирами 4.

Существуют также многошпиндельные сверлильные станки, представляющие собой как-бы совокупность нескольких (2—4) одношпиндельных станков с общей станиной и столом. Такие станки предназначены для последовательной обработки отверстий (сверления, зенкерования, развертывания и т. и.) постоянно установленными инструментами в заготовке, передвигаемой по плоскости стола от одного шпинделя к другому.

Обработку деталей класса валов на токарных и круглошлифовальных станках производят с установкой их на центры станка центровыми отверстиями. Операцию обработки центровых отверстий (центровку заготовок) в условиях серийного и массового производства выполняют на центровальных и фрезерно-центровальных станках.

Рис. 4.34. Схема работы фрезерно-центровочвого полуавтомата

В первом случае производится только центровка заготовок, а во втором перед центровкой фрезеруются торец заготовки. Обработка на фрезерно-центровальных станках предпочтительнее, поскольку предварительное фрезерование торцов облегчает работу центровочных сверл; кроме того, благодаря этому что фрезерование торцов и сверление центровочных отверстий производится с одной установки, обеспечивается строгая перпендикулярность осей отверстий торцам.

На рис. 4.34 приведена схема работы двухпозиционного фрезерно-центровального полуавтомата. Заготовка 4, закрепленная в призмах 5 на столе 1 станка, поступает сначала на позицию I, где ее торцы с подачей стола фрезеруются двумя фрезерными головками 3. После этого стол переносит заготовку в позицию II, где двумя центровыми сверлами 2 производится зацентровка обоих ее торцов.

Расточные станки. Формообразующими движениями в расточных станках являются вращение шпинделя (главное движение) и движение подачи. В зависимости от условий обработки подача сообщается либо инструменту, либо заготовке,

В зависимости от назначения, характера операций и конструктивных особенностей расточные станки делят на универсальные (горизонтально-расточные, координатно-расточные и алмазно-расточные) и специализированные (одношпиндельные и многошпиндельные вертикально-расточные станки, станки для обработки деталей данного класса, например для растачивания отверстий в головках шатуна, и др.).

Наиболее распространенным типом расточных станков являются горизонтально-расточные станки, предназначенные для

ё

Рис. 4.35. Расточные станки

обработки средних и крупных заготовок (главным образом, корпусных) в условиях единичного и серийного производства. На этих станках можно производить растачивание литых или предварительно обработанных отверстий, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание внутренней и наружной резьб, обтачивание цилиндрической поверхности. На этих станках можно также фрезеровать или подрезать торцовые плоскости, обеспечивая, благодаря обработке с одной установки, их перпендикулярность или параллельность осям растачиваемых отверстий. Большое разнообразие различных видов обработки позволяет в ряде случаев проводить на расточной операции полную обработку детали без переустановки ее на другие станки.

На рис. 4.35, а показан горизонтально-расточный станок модели 2620В. На станине 3 коробчатой формы справа жестко закреплена передняя (правая) стойка 2. По вертикальным направляющим стойки перемещается шпиндельная бабка, в которой размещены механизмы главного движения, перемещения выдвижного шпинделя 11, вращения планшайбы 10, радиального перемещения суппорта 12 по пазу планшайбы. На горизонтальных направлениях станины 3 смонтированы продольные салазки 5 с зажимным устройством для фиксации их положения в продольном направлении. На поперечных направляющих продольных салазок установлены поперечные салазки 6 с поворотным столом 7 и их зажимные устройства. С левой стороны станины установлена задняя (левая) стойка 8 с люнетом 9, служащим для поддержания борштанги (расточкой скалки) с перемещающимся по вертикальным направляющим задней стойки синхронно со шпиндельной бабкой. В правой нижней части станины установлен привод подачи 4 станка.

Тяжелые горизонтально-расточные станки для обработки особо крупных заготовок (расточные колонки) не имеют задней стойки и стола, поэтому заготовку устанавливают непосредственно на станину. В таких станках все необходимые движения совершаются шпиндельной бабкой и шпинделем. Основным размером горизонтально-расточного станка является диаметр выдвижного шпинделя, который может составлять от 60 до 320 мм (у расточных колонок).

Координатно-расточные станки предназначены для обработки точных отверстий, расположенных на весьма точных расстояниях от базовых поверхностей изделия и друг от друга, без применения разметки и кондукторов. Их применяют в единичном и мелкосерийном производствах, главным образом в инструментальных цехах для обработки отверстий в приспособлениях, кондукторах, штампах, пресс-формах и т. п., а также для точной разметки сложных заготовок и контроля размеров ответственных деталей.

По компоновке координатно-расточные станки выполняют одностоечными и двухстоечными (для крупных заготовок). Главным движением является вращение шпинделя, а движением подачи — осевое движение шпинделя, всегда расположенного вертикально. Установочные движения в одностоечных станках — продольное и поперечное перемещение стола на заданные координаты, Применяя поставляемые со станком поворотные столы и Другие принадлежности, можно обрабатывать отверстия, заданные в полярной системе координат, наклонные и взаимно перпендикулярные отверстия и т. п. Для точного измерения координатных перемещений станки оснащены различными механическими, оптико-механическими, индуктивными или электронными устройствами отсчета. Точность линейных перемещений достигает 2—8 мкм, а угловых 5мкм. Станки имеют жесткую конструкцию. Для обеспечения высокой точности обработки их необходимо устанавливать на специальных виброизолирующих фундаментах в термоконстантных помещениях с температурой воздуха 20±0,2 С.

Координатно-расточный станок приведен на рис. 4.35, б. На станине 4 жестко закреплена стойка 3 коробчатого сечения с вертикальными направляющими. На направляющих стойки уставлена шпиндельная бабка 2, в которой размещены коробки скоростей и подач, шпиндель 1 и механизмы управления. При наладке бабку можно перемещать по вертикали в зависимости от высоты обрабатываемой заготовки и закреплять в требуемом положении. На горизонтальных направляющих станины смонтированы поперечные салазки 5, по которым в продольном направлении перемещается стол 6. На станине установлены приводы продольного и поперечного перемещения стола и салазок.

Координатно-расточные станки характеризуются размерами стола, которые могут составлять от 160х280 до 1400х2200 мм.

Алмазно-расточные станки применяют для чистовой обработки отверстий в точных корпусных деталях, цилиндрах авиационных и автомобильных двигателей, а также других деталях главным образом из цветных сплавов и чугуна. Растачивание производится алмазным или твердосплавным инструментом на высоких скоростях резания и с малыми подачами и глубинами резания. Алмазное (тонкое) растачивание обеспечивает высокую точность размеров и геометрической формы отверстий и малую шероховатость поверхности, заменяя шлифование.

Алмазно-расточные станки отличаются высокой частотой вращения шпинделя (до 5000 мин^-1) и большой жесткостью, позволяющей уменьшить вибрации технологической системы З–И–П–С) (заготовка – инструмент – приспособление – станок). По расположению шпинделя станки делятся на вертикальные и горизонтальные, а по числу шпинделей — на одношпиндельные и многошпиндельные, причем расположение шпинделей относительно обрабатываемой заготовки может быть односторонним или двусторонним. Наряду с универсальными алмазно-расточными станками выпускаются специальные станки для обработки конкретной детали, например поршня, шатуна, вкладыша и т. п.

Главным движением в алмазно-расточных станках является вращение расточного шпинделя, несущего инструмент. Движение подачи в горизонтальных станках сообщается столу с закрепленной на нем заготовкой, а в вертикальных станках — шпинделю. Шпиндели алмазно-расточных станков монтируют в прецизионных подшипниках. Чтобы исключить вибрации, вращение сообщается шпинделю с помощью ременной передачи и регулируется ступенчатыми или сменными шкивами. Для осуществления движения подачи обычно применяется гидравлический привод, обеспечивающий плавную работу и бесступенчатое регулирование подачи.

§ 4.8. Фрезерные станки

фрезерные станки предназначены для выполнения широкого спектра работ. На них обрабатывают наружные и внутренние плоские и фасонные поверхности, уступы, пазы, прямые и винтовые канавки, резьбы, зубья колес, шлицы валов и т. д. Главными формобразующими движениями во фрезерных станках являются вращение шпинделя с фрезой (главное движение) и движение подачи, сообщаемое, как правило, столу станка с закрепленной нем заготовкой

В зависимости от назначения конструктивных особенностей фрезерные станки делятся на станки общего назначения (консольные простые и универсальные горизонтально-фрезерные станки, консольные и бесконсольные вертикально-фрезерные станки, продольно-фрезерные станки) и специализированные (станки непрерывного действия, шпоночно-фрезерные, копировально-фрезерные ряд других).

Консольные фрезерные станки. рис. 4.36 показан консольный горизонтально - фрезерный станок модели 6Р82Г. Он имеет горизонтально расположенный шпиндель 6, к которому крепится оправка с фрезой или набором фрез. На фундаментной плите 1 жестко закреплена станина 4 с вертикальными направляющими, по которым перемещается консоль 10 с коробкой переда ч 3 и механизмом ее переключения 2. На поперечных направляющих консоли смонтированы салазки 9, по продольным направляющим которых перемещается прямоугольный стол 8 с Т-образными пазами. Таким образом, стол консольного станка может перемещаться в трех взаимно перпендикулярных направлениях горизонтальных направляющих верхней части станины установлен хобот 5, на котором размещены подвески 7 дополнительной шпиндельной оправки. Коробка скоростей располагается лине станка. Универсальный горизонтальный фрезерный станок отличается от рассмотренного наличием поворотной плиты между поперечными хами и столом, позволяющей поворачивать стол относительно вертикальной оси (в пределах a=45°), что необходимо делать при фрезеровании винтовых канавок (см. с. 243). Консольные вертикаль-

Рис. 4.36. Консольный горизонтально-фрезерный станок

но-фрезерные станки отличаются от простых горизонтальных вертикальным расположением оси шпинделя, благодаря чему они более удобны для работы некоторыми видами фрез (торцовыми, концевыми). Они строятся на одной базе с горизонтально-фрезерными станками, имея много унифицированных деталей и узлов.

Столы консольных фрезерных станков имеют размер от 160 х 630 мм до 630 х 1600 мм.

Вертикально-фрезерные станки с крестовым столом отличаются от консольных отсутствием консоли (поперечные салазки и стол монтируются непосредственно на станине), и, следовательно, не имеют вертикальной подачи, что, несколько снижая их технологические возможности, повышает их жесткость и позволяет вести обработку на высокопроизводительных тяжелых режимах. Такие станки применяют в крупносерийном и массовом производствах.

Для установки и закрепления заготовок на столе фрезерного станка применяют различные принадлежности и приспособления — прихваты, прижимные планки и клинья, машинные тиски, поворотные столы, делительные головки и т. д.

Продольно-фрезерные станки. Продольно-фрезерные стан предназначены для обработки горизонтальных, вертикальных, наклонных плоскостей, пазов и других поверхностей на крупных габаритных заготовках или одновременно на группе заготовок средних размеров торцовыми, цилиндрическими, концевыми, дисковыми, угловыми и фасонными фрезами. Эти станки могут

Рис. 4.39. Продольно-фрезерный станок

быть одностоечными и двухстоечными, иметь один-четыре шпинделя. Применяют продольно-фрезерные станки в условиях серийного производства

На рис. 4.39 изображен двухстоечный продольно-фрезерный| станок с четырьмя шпинделями. На станине 1 жестко закреплен две вертикальные стойки 5 и 8. На вертикальных направляющих стоек расположены фрезерные головки 3 и 9 с горизонтальной осью шпинделя и траверса 4. На горизонтальных направляющих траверсы смонтированы две фрезерные головки 6 и 7 с вертикальной осью шпинделя. Заготовку закрепляют на столе 2, установленном на продольных направляющих станины 1.

Главным движением в станке является вращение шпиндeля. Каждая фрезерная головка имеет самостоятельный привод (электродвигатель и коробку скоростей) и может быть установлена углом для фрезерования наклонной поверхности. При наладке шпиндели могут перемещаться вдоль оси. Продольная подача стола осуществляется от двух реверсивных электродвигателей (один для рабочего хода, другой для ускоренного холостого хода) через червячно-реечную передачу (см. рис. 4 8, б). Головки 6 и 7 имеют поперечную подачу, а головки 3 и 9 — вертикальную. Привод подачи общий для всех головок. Установленная на требуемой высоте траверса 4 во время работы зажата неподвижно,

Серийно выпускаемые продольно-фрезерные станки имеют столы размером от 400х1250 мм до 2500х8000 мм.

Фрезерные станки непрерывного действия. Недостатком фрезерных станков общего назначения является необходимость их периодической остановки для снятия обработанной детали и установки новой заготовки. Для исключения простоя станка в крупносерийном и массовом производстве фрезерные станки непрерывного действия — карусельные и

Рис. 4.40. Фрезерные станки непрерывного действия

барабанные, на которых снятие обработанной детали и установка очередной заготовки производятся без остановки станка, что позволяет существенно повысить производительность обработки.

Карусельно-фрезерные станки могут быть одно- или двухстоечными. На рис. 4.40, а приведена схема общего вида двухстоечного карусельно-фрезерного станка. На станине 1 закреплены две стойки 2, жестко соединенные перекладиной 3. На стойках смонтирована траверса 5, на горизонтальных направляющих которой Установлены две шпиндельные головки 4 с самостоятельным приводом каждая, имеющие горизонтальные движения подачи Sгop. Шпиндели головок несут две торцовые фрезы, одна из которых выполняет черновое, а другая — чистовое фрезерование. Обрабатываемые заготовки устанавливаются и закрепляются на столе 6, Н поверхности которого имеются радиальные Т-образные пазы для установки приспособлений. Диаметр стола может достигать 5 м. Стол медленно вращается на круговых направляющих, осуществляя круговую подачу S_кр. Снятие и установка заготовки производятся без остановки стола (в пределах заштрихованного сектора) с рабочего места 7. При этом вспомогательное время перекрывается машинным и поэтому в оперативном времени не учитывается.

Барабанно-фреаерные станки, предназначенные для одновременного фрезерования двух параллельных плоскостей, нашли широкое применение в автотракторной промышленности (рис. 4.40,6). Заготовки 2 устанавливаются на гранях барабана 6, имеющего форму четырех-, пяти- или шестигранника. Барабан укреплен па валу 1, проходящем через станину 4, которая имеет жесткую рамную конструкцию. Обработка ведется торцовыми фрезами, установленными в четырех боковых шпиндельных головках 3 и 5 с индивидуальным приводом.

Шпоночно-фрезерные станки. Шпоночно-фрезерные станки предназначены для фрезерования шпоночных пазов в деталях класса валов концевыми шпоночными фрезами в условиях серийного и массового производств. Особенностью этих станков является то, что все необходимые для обработки движения совершаются фрезой при неподвижной (часто тяжелой) заготовке, что позволяет снизить влияние жесткости станка на точность обработки.

Схема обработки паза представлена на рис. 4.41. Фреза диаметром D, равным ширине В шпоночного паза, получает от шпинделя станка главное вращательное движение. Шпиндельная каретка, получающая от механического или гидравлического привода станка возвратно-поступательное движение, сообщает фрезе так называемую маятниковую подачу — повторяющиеся продольные движения на длину паза и вертикальные перемещения на небольшую величину в конце каждого хода. Применение такой подачи значительно повышает стойкость фрезы и точность обработки.

По компоновке шпоночно-фрезерные станки могут быть вертикальными или горизонтальными, одношпиндельными или многошпиндельными.

Копировально-фрезерные станки. Копировально-фрезерные станки предназначены для обработки поверхностей сложной формы в мелкосерийном и серийном производствах. На них выполняется обработка по контуру плоских деталей — кулачков, шаблонов, копиров, вырубных штампов и т. п. (контурное фрезерование) и обработка пространственно-сложных поверхностей — моделей отливок, кокилей, штампов, пресс-форм, лопастей гребных винтов, турбинных лопаток и т. д. (объемное фрезерование).

Обработка ведется по копиру (шаблону) — точной копии обрабатываемой поверхности, по которому перемещается следящий элемент — щуп, палец или ролик, движения которого точно повторяет фреза, воспроизводя поверхность копира на заготовке.

По принципу действия копировально-фрезерные станки делят на станки прямого и следящего действия. В станках прямого действия фреза жестко связана со следящим элементом и таким образом перемещается непосредственно от копира. На рис. 4.42, а приведена схема фрезерования по круговому копиру замкнутого контура методом круговой подачи, которую можно осуществить на вертикально-фрезерном станке с поворотным столом.

Рис. 4.42. Копировально-фрезерные станки

Заготовка 1 и копир 2 устанавливаются и закрепляются на общей оправке, медленно вращающейся вместе с поворотным столом 5. На хвостовике концевой фрезы 4 установлен стальной закаленный следящий ролик 3, находящийся в постоянном контакте с копиром 2. Расстояние между заготовкой и осью фрезы изменяется в соответствии с профилем копира, в результате чего деталь получает профиль копира.

Недостаток станков прямого действия состоит в том, что рабочие поверхности копира и следящего ролика воспринимают усилие резания, что обусловливает их быстрое изнашивание и необходимость изготовления их из достаточно прочных материалов. От этого недостатка свободны станки следящего действия, в которых контактное давление следящего элемента на копир невелико, что позволяет изготовлять копир из легкообрабатываемого материала (гипса, дерева и т. д.).

В станках следящего действия перемещения фрезы от копира осуществляются через усилительное устройство, управление которым может быть электрическим, гидравлическим и т. п. Перемещение следящего пальца передается в такое устройство в виде команды и

§ 4.9. Строгальные, долбежные и протяжные станки

К строгально-протяжной группе относятся станки, имеющие прямолинейное возвратно-поступательное главное движение. Эти станки работают резцами (строгальные и долбежные станки) или мерными многолезвийными инструментами — протяжками (протяжные станки). Главное движение строгальных станков всегда горизонтальное, долбежных — всегда вертикальное, а протяжных — либо горизонтальное, либо вертикальное. Движение подачи в строгальных и долбежных станках совершает обрабатываемая заготовка или резец, причем подача осуществляется периодически в конце холостого хода. При протягивании подача обеспечивается конструкцией самой протяжки, каждый последующий режущий зуб которой выступает над предыдущим на величину подачи, так что движения подачи на протяжных станках нет. Станки этой группы служат для обработки разнообразных линейчатых поверхностей: плоскостей и их комбинаций; фасонных поверхностей; шлицевых отверстий; шпоночных пазов и т. д.

Строгальные станки. Строгальные станки предназначены для обработки строганием горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей и прорезания прямолинейных канавок различного профиля (Т-образных пазов, пазов типа «ласточкин хвост» и т. п.), иногда используются для строгания линейчатых фасонных поверхностей. Строгальные станки делят на поперечно-строгальные и продольно-строгальные. Поперечно-строгальные применяют для обработки мелких и средних по размеру заготовок, продольно-строгальные — для обработки крупных заготовок (корпусов, станин) или для одновременной обработки нескольких заготовок средних размеров. Производительность строгальных станков ввиду наличия холостых ходов сравнительно невысока. Их применяют в условиях единичного и мелкосерийного производств.

Принципиальная схема поперечно-строгального станка приведена на рис. 4.1, д. Резец закрепляют в резцедержателе суппорта 7 ползуна 14, совершающего главное возвратно-поступательное движение. Заготовку с помощью прихватов или тисков закрепляют на столе 2, совершающем периодическое движение поперечной подачи по горизонтальным направляющим поперечины 11 с помощью храпового механизма (см. рис. 4.12, а). Периодическая вертикальная подача совершается либо столом вместе с поперечиной, перемещающейся по вертикальным направляющим станины 6, либо суппортом 7 (последний может поворачиваться относительно ползуна 14 для строгания наклонных поверхностей).

На поперечно-строгальных станках строгают горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, прямолинейные канавки любого профиля и другие сочетания плоских и линейчатых поверхностей.

Основной характеристикой поперечно-строгальных станков является максимальный ход ползуна, который может достигать 1000 мм. Главное движение осуществляется с помощью кривошипно-кулисного механизма с качающейся кулисой (рис. 4.10, а). В станках с длиной хода 700—1000 мм главное движение осуществляется гидроприводом.

На продольно-строгальных станках главное возвратно-поступательное движение совершает стол с закрепленной на нем прихватами заготовкой, а движение подачи — два-четыре суппорта с резцами. По компоновке различают одностоечные и двухстоечные станки. Одностоечные станки применяют для обработки заготовок, ширина которых выходит за пределы расстояния между стойками станков двухстоечного исполнения.

На рис. 4.43 показан двухстоечный продольно-строгальный станок, имеющий станину 1, стол 2, стойки б и 7 с боковыми суппортами 3 и траверсой 4. Траверса и боковые суппорты могут двигаться по вертикальным направляющим стоек. На траверсе смонтированы два вертикальных суппорта 5 и 8, которые могут перемещаться по горизонтали. Салазки вертикальных суппортов с резцедержателями могут перемещаться в вертикальном направлении, а для обработки наклонных поверхностей — поворачиваться. Салазки боковых суппортов можно перемещать в горизонтальной плоскости. Стол получает возвратно-поступательное движение от электродвигателя 12 через коробку скоростей и реверсируемую реечную передачу (см. рис. 4.8, а) или от гидропривода. Движение подачи сообщается суппортам от отдельных электродвигателей через коробки подач 9 и 13. Управляется станок кнопочной станцией 10. Наличие четырех суппортов позволяет вести обработку заготовок сразу с трех сторон.

На продольно-строгальных станках обрабатываются такие же поверхности, что и на поперечно-строгальных, однако протяженность и размеры их могут быть намного большими.

Рис. 4.43. Продольно-строгальный станок

Столы 1 станков имеют размеры от 900х3000 до 3600х12 000 мм, а в отдельных случаях — до 4500 х 15 000 мм и более. Для расширения технологических возможностей станков их оснащают дополнительными фрезерными головками, накладными шлифовальными и сверлильными головками, копировальными приспособлениями и т. п., что позволяет во многих случаях выполнить всю обработку тяжелой (до 100—200 т) заготовки на одной операции без переустановки ее на другие станки.

Долбежные станки. Долбежный станок показан на рис. 4.44. На станине 1 жестко закреплена стойка 8, по вертикальным направляющим которой совершает возвратно-поступательное движение ползун (долбяк) 7 с резцедержателем 6. Движение ползуна в станках с механическим приводом осуществляется кривошипно-кулисным механизмом с вращающейся кулисой (см.) рис. 4.10, б), а в гидрофицированных станках — гидроцилиндром. В силу ударного характера нагружения при долблении стойка имеет мощную коробчатую конструкцию.

Размеры заготовок ограничиваются диаметром стола у серийно выпускаемых станков до 800 мм) и ходом ползуна (до 1000 мм).

Протяжные станки. Протяжные станки предназначены для высокопроизводительной обработки мелких и средних деталей. Ввиду высокой стоимости протяжек их применяют главным образом в крупносерийном и массовом производствах; однако в ряде случаев, например для обработки стандартных элементов деталей (шлицевых пазов рис 4.44).

Долбежный станок предназначен для обработки пазов, шпоночных канавок, а также для обработки элементов деталей, которые невозможно или трудно изготовить другими способами, например сложных фасонных внутренних поверхностей значительной длины, протягивание применяют также в условиях мелкосерийного и даже единичного производства. Процесс протягивания является чистовым, и дальнейшей обработки протянутых поверхностей, как правило, не требуется.

По характеру работы протяжные станки делят на станки для внутреннего протягивания (обработка отверстий самой разнообразной формы — круглых, шлицевых, многогранных и т. д.) Для наружного (обработка плоских и фасонных линейчатых поверхностей). По расположению оси инструмента различают горизонтальные станки, применяемые в основном для внутреннего протягивания, и вертикальные станки, применяемые как для внутреннего, так и для наружного протягивания. Протяжные станки оснащены гидравлическим приводом, осуществляющим главное движение — перемещение протяжки вдоль оси. Привода подачи у протяжных станков нет. Основными параметрами протяжных станков является максимальное тяговое усилие (от 2 до 1000 кН), наибольшая длина хода каретки (350—2000 мм) и3 скорость рабочего хода (0,3—14 м/мин).

При выполнении операции обрабатываемую заготовку устанавливают на планшайбу 11 стола 10, протяжку пропускают справа через отверстие заготовки и закрепляют в тяговом патроне каретки. При нажатии кнопки «Пуск» масло попадает в правую полость цилиндра 3, и шток 2 будет перемещаться влево, осуществляя рабочий ход протяжки. Когда упор каретки набежит на переставной упор 4, сработает контактный выключатель и каретка остановится. После нажатия кнопки «Холостой ход» протяжка с увеличенной скоростью возвращается в исходное положение. Обратный ход каретки ограничивается упором 8.

Вертикально-протяжные станки по сравнению с горизонтальными удобнее в обслуживании и занимают меньшую площадь. Однако необходимость размещения протяжки над рабочей позицией ограничивает их применение работой с протяжками сравнительно небольшой длины.

В массовом производстве находят применение также протяжные станки непрерывного действия, многопозиционные станки и станки-автоматы.

§ 4.10. Шлифовальные и доводочные станки

Шлифовально-доводочная группа охватывает станки, работающие абразивными инструментами — шлифовальными кругами, сегментами, брусками, шкуркой, порошками и пастами.

Шлифовальные станки предназначены, главным образом, для выполнения чистовых и отделочных (тонкое шлифование) операций. На шлифование заготовки обычно подают после предварительной черновой и получистовой обработки и термических операций. Шлифование применяют также для предварительной (обдирочной) обработки и зачистки заготовок, резки, заточка режущего инструмента и т. д. В качестве режущего инструмента при шлифовании применяют абразивные круги различной формы. Для шлифования заготовок со сложными профилями (например, турбинных лопаток), снятия заусенцев и других работ используют бесконечную ленту с нанесенным на нее слоем абразивного порошка, которую при обработке прижимают в нужном месте заготовки.

По видам обработки шлифовальные станки делят на станки общего назначения (круглошлифовальные, внутришлифовальные, бесцентровошлифовальные, плоскошлифовальные) и специализированные (обдирочно-шлифовальные, шлицешлифовальные, профилешлифовальные, для доводки центровых отверстий и т. д.);к ним относятся также различные заточные стайки.

На рис. 4.46 приведены схемы шлифования на станках общего назначения: круглошлифовальном (а), внутришлифовальном (Б), бесцентрово-шлифовальном (В) и плоскошлифовальном (г). При любом виде шлифования главным движением является вращение шлифовального круга, определяющее скорость резания V, которая при шлифовании, в отличие от других способов обработки резанием, измеряется не в метрах в минуту, а в метрах в секунду и достигает 30—45 м/с. Движение подачи зависит от способа шлифования и формы шлифуемой поверхности,

Особое место в группе станков для абразивной обработки занимают доводочные станки, предназначенные для выполнения отделочных операций, при которых достигается наивысшая точность и, главное, минимальная шероховатость поверхности. Обработка на этих станках осуществляется либо с помощью мелкозернистых абразивных брусков (хонингование, суперфиниш), либо с помощью свободного абразива — порошка в жидкой среде или пасты (полирование, притирка).

К конструкции шлифовальных и доводочных станков предъявляют повышенные требования в отношении жесткости, виброустойчивости, износостойкости и температурных деформаций.

Рис, 4.46. Схемы шлифования

Станки шлифовально-доводочной группы применяют при любых масштабах производства (в условиях крупносерийного и массового производстве предпочтение отдают специализированному оборудованию).

Кругло–шлифовальные станки. На кругло–шлифовальных ставках обрабатывают наружные цилиндрические, конические, торцовые и фасонные поверхности. Шлифование осуществляется с продольной, поперечной, а иногда и наклонной (на торцекругло-шлифовальных станках) подачей периферией, торцом или фасонной поверхностью круга.

Наружное круглое шлифование с продольной подачей (рис. 4.46, а) осуществляют при вращении в одну сторону шлифовального круга Dr_кр и обрабатываемой детали Dr_д (круговая подача). Кроме того, деталь совершает возвратно-поступательное движение продольной подачи DS_прод, а шлифовальный круг в конце каждого одинарного или двойного хода получает периодическое перемещение поперечной подачи DS_пoп на глубину резания t. По другой схеме обрабатывают относительно длинные детали. При глубинном круглом шлифовании жестких валов (рис. 4.46, б) круг устанавливают на глубину припуска t и ведут обработку односторонней продольной подачей Sпрод; поперечная подача здесь отсутствует. Врезное шлифование (рис. 4.46, в) с непрерывной поперечной подачей круга при отсутствии продольной подачи применяют в тех случаях, когда длина обрабатываемой поверхности меньше ширины круга, а также при шлифовании поверхностей профильным кругом.

Рис. 4.47. Круглошлифовальный станок

На рис. 4.47 показан круглошлифовальный станок. Обрабатываемая деталь устанавливается в центрах передней 3 и задней 5 бабок, расположенных на столе станка. Привод передней бабки сообщает детали вращательное движение круговой подачи со скоростью 20—30 м/мин. Стол получает возвратно-поступательное движение продольной подачи по направляющим 2 с помощью штока гидропривода, расположенного внутри станины. Скорость движения стола регулируется поворотом рукояток 1 дросселя, а реверсирование стола — переставными упорами 9. Стол станка состоит из верхней 7 и нижней 8 плит. Верхнюю плиту можно поворачивать вокруг вертикальной оси относительно нижней на угол до 6—8°, что позволяет шлифовать конические поверхности с малым углом при вершине. Шлифовальный круг 4 получа

Дата добавления: 2014-01-11