Лекции по "Машиностроению"

 Рис. 10. Кинематическая  схема шпиндельной бабки координатно-расточного  станка (а) и шкалы его оптического  устройства (б):1 — маховик; 2 — рукоятка; 3 — муфта; 4 — регулируемый электродвигатель; 5 — червяк; 6, 7 — рейки; 8 — шпиндель; 9 — гильза; 10 — шпиндельная бабка; 11 — противовес; 12 — миллиметровая  шкала; 13 — шкала сотых долей  миллиметра; 14 — микронная шкала; Ml, M2 — электродвигатели.

 Начальное положение  целесообразно отсчитывать от  нуля, для чего в системе отсчета  имеются маховички устройства  приведения отсчета к нулю (см. рис. 9, поз. 22).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37. Алмазно-расточные  станки.

 

 Алмазно-расточные станки 
 
Алмазно-расточные станки предназначены для финишной обработки отверстий. Тонкое (алмазное) растачивание обеспечивает высокую точность геометрической формы  отверстий и  высокий класс чистоты   поверхности. 
 
Эти станки применяются для растачивания корпусных деталей станков, цилиндров авиационных и автомобильных двигателей и других деталей. В зависимости от расположения оси вращения шпинделя алмазно-расточные станки подразделяются на вертикальные и горизонтальные, по числу шпинделей – на одношпиндеольные и многошпиндельные. 
 
Главным движением в алмазно-расточных станках является вращение расточного шпинделя с инструментом. Движение подачи в горизонтальных станках сообщается столу, на котором закрепляется заготовка, в вертикальных станках — шпинделю. В специализированных горизонтальных алмазно-расточных станках движение подачи иногда сообщается шпиндельным головкам, в то время как заготовка остается неподвижной. 
 
Шпиндели алмазно-расточного станка монтируются в прецизионных подшипниках качения или скольжения. В конструкциях шпиндельных головок для  компенсации  износа  подшипников   предусматривается   автоматическая выборка зазора. 
 
На рис. 8 показан алмазно-расточной вертикальный станок, предназначенный для тонкого растачивания отверстий цилиндров блока автомобильного или тракторного двигателя алмазным инструментом или резцами из  твердого сплава. Этот станок имеет массивную жесткую конструкцию, что уменьшает  вибрации,   возникающие   от  быстровращающихся  механизмов. 
 
На фундаментной плите 1 монтируется тумба 2, а на ней — вертикальная станина 3. На передней части плиты 1 имеются три Т-образных паза для закрепления стола 4. На плите внутри тумбы 2 установлен электродвигатель для привода главного движения. Внутри тумбы2 установлены насосы для охлаждающей жидкости и смазки, а также электроаппаратура. Внутри станины 3 размещены коробки скоростей и подач, а спереди, на наружной верхней ее части, установлена и закреплена шпиндельная головка 5. По двум прямолинейным направляющим 6 вертикальной станины 3 может перемещаться кронштейн 7 со сменными борштангами 8. 
 
От электродвигателя через клиноременную передачу, коробку скоростей и плоскоременную передачу шпиндель станка с борштангой 8 получает шесть различных значений частот вращения в пределах 225—550 об/мин. Настройка шпинделя с борштангой 8 на различную частоту вращения производится при помощи сменных зубчатых колес коробки скоростей. 
 
Коробка подач также является самостоятельным узлом, вмонтированным внутри станины 3 в верхней ее части. Кроме механизма переключения рабочих подач шпинделя с борштангой 8, в коробке подач находятся механизмы ускоренной его подачи и автоматического переключения шпинделя с ускоренного подвода на рабочую подачу и на ускоренный возврат шпинделя в исходное вертикальное положение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38. Консольно-фрезерные  станки (горизонтальные и вертикальные).

Вертикальный консольно-фрезерный станок

Применение несущей консоли во фрезерных станках

Существует большое количество фрезерных станков разной конструкции, объединенных в отдельные группы. Разбиение на различные группы происходит по тем или иным особенностям станков: размерам, конструкции, техническим данным и т.д. По способу установки рабочего стола весь ряд фрезерных станков можно разделить на консольные фрезерные станки и бесконсольные фрезерные станки.

Отличительной особенностью консольных станков является наличие консоли. Консоль несет на себе каретку. На этой каретке размещен рабочий стол. По специальным направляющим станины эта консоль может перемещаться в вертикальном направлении, подавая рабочий стол вместе с закрепленной на нем заготовкой в рабочую зону фрезера. Эта же консоль служит опорой рабочему столу при его продольных и поперечных перемещениях.

Такая конструкция рабочего стола позволяет с удобной позиции наблюдать за обработкой детали, так как, перемещаясь, консоль выводит фрезеруемую поверхность в нужное положение, обеспечивает высокую точность работ.

Вертикальные консольно-фрезерные станки

Одной изразновидностью консольных станков является вертикальный консольно фрезерный станок. У этого станка шпиндель расположен вертикально. Он жестко закреплен в верхней части станины над рабочим столом станка. Размеры рабочей зоны фрезера определяются рабочим ходом шпинделя. Такая конструкция станка позволяет значительно улучшить передачу основного движения от двигателя к шпинделю, придав ей необходимую жесткость.

В некоторых моделях станков предусматривается возможность смещения по вертикали и поворот вокруг горизонтальной оси. Такая конструкция шпиндельного узла делает вертикальный консольно фрезерный станок более универсальным, расширяя его технологические возможности. В таком случае на станке можно обрабатывать не только горизонтальные поверхности, но и вертикальные. Появляется возможность производить объемную обработку детали.

Горизонтальные консольно-фрезерные станки

Кроме вертикальных фрезерных станков консольное устройство могут иметь и горизонтальные фрезерные станки. Их особенностью является горизонтальное расположение шпинделя. Зачастую рабочий стол этих станков снабжается поворотным механизмом, делая эти станки универсальными.

Гибридным вариантом есть широкоуниверсальный фрезерный станок. Он, кроме горизонтальной шпиндельной головки, имеет и вертикальную шпиндельную головку, которая выдвигается на специальном хоботе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39. Широкоуниверсальные  консольно-фрезерные станки.

 

 Наиболее распространенными типами фрезерных станков являются широкоуниверсальные, горизонтальные, вертикальные и универсальные станки. 
   На консольных горизонтально-фрезерных и универсально-фрезерных станках можно обрабатывать горизонтальные и вертикальные плоские поверхности, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса и др. Универсальные станки, имеющие поворотный стол, можно использовать для фрезерования всевозможных винтовых поверхностей. Технологические возможности этих станков расширяются с применением делительных, долбежных, накладных универсальных головок и других приспособлений. 
   В горизонтально-фрезерных станках расположение шпинделя горизонтальное, в вертикально-фрезерных — вертикальное. Консольно-фрезерные универсальные станки отличаются от горизонтально-фрезерных наличием конструкции обеспечивающей поворот стола относительно вертикальной оси. Широкоуниверсальные фрезерные станки от универсальных отличаются наличием на станине специального хобота, на котором установлена дополнительная головка со шпинделем и рядом других конструктивных параметров. 
   Детали и узлы фрезерных станков широко унифицированы.  
   Рассмотрим конструктивные особенности, компоновку и кинематику широкоуниверсального консольного и горизонтально-фрезерного станка мод. 6Р82Ш (рис. 2). 
   На станке можно выполнять разнообразные фрезерные работы по чугуну, стали и цветным металлам твердосплавным и быстрорежущим инструментом в условиях мелко- и крупносерийного производства.  
   На фундаментной плите 7 станка (см. рис. 2, б) установлена станина 2.  
   На вертикальных направляющих станины расположена консоль 10 с горизонтальными поперечными направляющими, на которых удерживаются салазки, а на них поворотная плита с горизонтальными продольными направляющими. 
 

 

   Рис. 2. Общий вид и основные  узлы станка мод. 6Р82Ш: а — общий  вид (1 — рукоятка включения продольных  перемещений стола; 2, 37 — рукоятки  включения поперечной и вертикальной  подач стола; 3 — переключатель  ввода «Включено—выключено»; 4 —  переключатель насоса охлаждения  «Включено—выключено»; 5 — переключатель  вращения горизонтального шпинделя  «Влево—вправо»; 6, 24 — маховички  ручного продольного перемещения  стола; 7— рукоятка переключения  скоростей горизонтального шпинделя;8, 27— кнопка «Стоп»; 9, 26 — кнопка  «Пуск шпинделя»; 10 — стрелка  указателя частоты вращения шпинделя; 11 — указатель частоты вращения  шпинделя; 12, 25 — кнопка «Быстро  стоп»; 13 — кнопка «Импульс шпинделя»; 14 — переключатель освещения; 15 —  маховичок ручного перемещения  хобота; 16 — рукоятки переключения  скоростей шпинделя поворотной  головки; 17 — механизм зажима  серьги; 18 — механизм зажима поворотной  головки;19 — маховичок выдвижения  гильзы шпинделя; 20 — рукоятка  зажима гильзы и шпинделя; 21 —  звездочка механизма автоматического  цикла; 22 — рукоятка включения  продольной подачи стола; 23 —  механизм зажима стола; 28 — переключатель  ручного или автоматического  управления стола; 29 — маховичок  ручных поперечных перемещений  стола; 30 — лимб механизма поперечных  перемещений стола; 31 — кольцо  нониуса; 32 — рукоятка ручных  вертикальных перемещений стола; 33 — кнопка фиксации грибка  переключения подачи; 34 — грибок  переключения подачи; 35 — указатель  подачи стола; 36 — стрелка указателя  подачи стола; 38 — рукоятка зажима  салазок на направляющих консоли); б — основные узлы (1 — фундаментная  плита; 2 — станина; 3 — электрооборудование; 4 — коробка скоростей; 5 — коробка  переключения; 6— хобот; 7— поворотная  головка; 8 — накладная головка; 9 — стол и салазки; 10— консоль; 11 — коробка подач) 
   На этих направляющих монтируется стол 9. Такая компоновка узлов обеспечивает столу перемещение в трех направлениях (продольном, поперечном и вертикальном). В станине расположена коробка скоростей 4 с рукояткой и лимбом 5 и привод с электродвигателем 3, обеспечивающим вращение шпинделя. В консоли 10 размещена коробка подач 11 с электродвигателем, лимбом и рукояткой для установки подач. В верхней части станины смонтирован горизонтальный шпиндель, а над выдвижной частью — хобот 6. На направляющих хобота закреплены поворотная 7 и накладная 8 головки, которые являются опорами фрезерных оправок для установки на них фрез. 
   Кинематическая схема станка показана на рис. 3. Главное движение в станке и движение подачи происходят следующим образом. 
   Привод горизонтального шпинделя (главного движения) осуще¬ствляется электродвигателем Ml через зубчатые передачи. Число ступеней частот вращения равно числу вариантов передаточных отношений от электродвигателя до шпинделя, т. е.3х3х2=18.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40. Бесконсольные  вертикально-фрезерные станки.

Особенностью конструкции бесконсольного вертикально-фрезерного станка с крестовым столом (рис. 8.4), является более жесткая станина и стойка, червячно-реечный привод стола, отсутствие консоли. Все это позволяет обрабатывать крупные заготовки с большими припусками на высоких режимах резания. Фрезерование осуществляется в основном торцовыми головками, в том числе с твердосплавными пластинами.

На неподвижной станине 7 размещается крестовый стол 4, с возможностью перемещения по направляющим салазок 3 в продольном направлении и по направляющим 2 станины — в поперечном. Шпиндельная бабка 7 с коробкой скоростей монтируется на вертикальных направляющих стойки 9 станины 7. Главное вращательное движение шпинделю 6 сообщается от электродвигателя 8; продольное и поперечное движения подачи стола — откоробки подач 70, находящейся в станине. Управление станком происходит обычно от подвесного пульта 5. У некоторых станков шпиндельную бабку можно поворачивать в вертикальной плоскости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41. Продольно-фрезерные  станки.

Продольно-фрезерные станки бывают одностоечные, двухстоечные и портальные.

Основная особенность продольно-фрезерных станков — это наличие столов, которые могут перемещаться лишь в продольном направлении подобно столам продольно-строгальных станков.

Рис. 158. Продольно-фрезерный станок

На одностоечном продольно-фрезерном станке шпиндельная бабка помещена на стойке, расположенной сбоку станка. У двух-стоечного станка таких стоек две. На каждой имеется по одной шпиндельной бабке.

На портальных продольно-фрезерных станках расположение шпиндельных бабок подобно расположению суппортов на продольно-строгальных станках: две шпиндельных бабки на стойках и одна или две на верхней траверсе. У первых — шпиндели расположены горизонтально, у вторых — вертикально (рис. 158).

На продольно-фрезерных станках обработка деталей может производиться одновременно фрезами, расположенными в разных шпиндельных бабках. Примеры такой обработки показаны на рис. 159.

В продольно-фрезерных станках длина стола бывает различных размеров: от 1 до 15 м. В последнем случае стол делают неподвижным, а движение подачи сообщают порталу с расположенными на нем шпиндельными бабками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42. Протяжные  станки.

Станок протяжной — это устройство, предназначенное для обработки металлических поверхностей с разными видами профиля. Существует два вида станков: стандартные и  специальные (обрабатывающие наружные и внутренние поверхности металлоконструкций).

 

 

Эксплуатация и применение протяжных станков

 

 

Данный вид станков чаще всего используется для крупномасштабного производства изделий из металла. Качество изделий «на выходе» зависит от точности и мощности оборудования, так как протяжка металла проходит в условиях жестких нагрузок (изгибы, растяжение и сжатие металла). Прежде, чем использовать станок, металл обрабатывают, развертывают, сверлят, создавая максимально точные заготовки.

 

 

 

 

Станок протяжной используется для выполнения следующих операций:

 
·         Калибровка отверстия (фигурного, многогранного, цилиндрического и пр.).

·         Коррекция наружного профиля сложной конструкции.

·         Нарезка канавки шпоночной и шлица.

·         Обработка посадочной поверхности лопатки для турбины авиационного двигателя.

·         Обработка и корректировка отверстия для огнестрельного оружия нарезного типа (ствол пушки, пулемета, пистолетный ствол).

 
В мелкомасштабном производстве оборудование используется для создания отверстий в шестеренках и втулках, шпоночных и шлицевых канавок.

 

 

Основные характеристики протяжных станков:

 

 

·         Тяговая сила (максимальный показатель - 1Мн);

·         Скорость протягивания (от 1,5 до 15 м/мин., в зависимости от назначения станка);

·         Длина хода каретки (максимальный показатель — 2 метра);

·         Конструкция привода (гидравлическая или электромеханическая);

·         Точность работы (от 1 до 10 класса).

 
Тяговая сила станка зависит от каретки. Для станков общего назначения характерна скорость протягивания от 15 до 20 м/мин. и привод, основанный на гидравлике, а для станков непрерывного действия скорость протягивания от 1,5 до 15 м/мин. и электромеханический привод. В массовом производстве используются станки 1-2 класса, не допускающие погрешностей. Их точность достаточно высока. Станок протяжной 3-10 класса может оставлять на отшлифованных поверхностях мелкие шероховатости или неровности.

 

 

Устройство и принцип работы протяжного станка

 

 

Станки классифицируют по двум основным признакам: по форме конструкции (вертикальные и горизонтальные) и по форме обработки металла (наружное и внутреннее протягивание, а так же станки, обрабатывающие металл обеими при помощи двух этих способов).

 
Горизонтально-протяжной станок

 
Направляющая каретки, при помощи гидравлического привода перемещает ползун, заканчивающийся приспособлением, закрепляющим протяжку. Если используется длинная протяжка — её конец поддерживается при помощи подвижного люнета. Заготовка устанавливается в центре конструкции и двигается через протяжку по ползуну.