Назначение и классификация сверлильных и расточных станков

Назначение и классификация сверлильных и расточных станков
Основные типы сверлильно-расточных станков: вертикально-сверлильные одно- и многошпиндельные (рис. 2); радиально-сверлильные (рис. 3); горизонтально-сверлильные для глубокого сверления (рис. 4, а) и горизонтально-центровальные (рис. 4, б).
Сверлильно-расточные станки по классификатору отнесены ко второй группе, внутри которой их делят на следующие типы: 1 — вертикально-сверлильные; 2 — одношпиндельные полуавтоматы; 3 — многошпиндельные полуавтоматы; 4 — координатно-расточные; 5 — радиально-сверлильные; 6 — горизонтально-расточные; 7 — алмазно-расточные; 8 — горизонтально-сверлильные; 9 — разные сверлильные.
Сверлильные станки предназначены для выполнения следующих работ:
• сверление сквозных и глухих отверстий (рис. 1, а), при этом обеспечивается возможность получения параметра шероховатости поверхности не ниже 12—13 квалитета и Ra = 6,3...15 мкм;
• рассверливание отверстий — увеличение диаметра спиральным сверлом (рис. 1, б);
• зенкерование, позволяющее получить более высокий квалитет и меньшее значение параметра шероховатости поверхности отверстий по сравнению со сверлением (рис. 1, в) — точность 11...13 квалитет, Ra= 10...15 мкм;
• растачивание отверстий, осуществляемое резцом на сверлильном станке (рис. 1, г);
• зенкование, выполняемое для получения у отверстий цилиндрических и конических углублений и фасок под головки болтов и винтов (рис. 1, д);
• развертывание отверстий, применяемое для получения необходимых параметров точности (7...11 квалитет) и шероховатости (Ro= 1,25...5 мкм) (рис. 1, е);
  • выглаживание, производимое специальными роликовыми оправками, или развальцовывание, имеющее назначение уплотнения — сглаживания гребешков на поверхности отверстия после развертывания деталей из дюралюминия, электрона и др. (рис. 1, ж);

Рис. 1. Работы, выполняемые на сверлильных станках: а — сверление отверстий; б — рассверливание; в — зенкерование; г — растачивание; д — зенкование; е — развертывание; ж — выглаживание; з — нарезание внутренней резьбы; и —цекование
• нарезание внутренней резьбы метчиком (рис. 1, з); при использовании комбинированного инструмента получают сложные поверхности;
• цекование — подрезание торцов наружных и внутренних приливов и бобышек (рис. 1, и).
Этими видами работ не исчерпываются возможности сверлильных станков, на них выполняют и другие операции.
  При сверлении основными режимами резания являются: подача s; скорость резания V= πDn/1000, м/с (где D — диаметр инструмента, мм, п — частота вращения инструмента, с-1); глубина резания t= 0,5D при сверлении и t= 0,5(D-d) при рассверливании, зенкеровании, развертывании, d — первоначальный диаметр.

Рис. 2. Компоновки вертикально-сверлильных станков (А — одношпиндельных; Б — многошпиндельных): а — настольного; б — средних размеров на коробчатой основе; в — средних размеров на круглой основе; г — тяжелого; д — станки с постоянными шпинделями, имеющими одну общую станину; е — станки с переставными шарнирно-соединенными шпинделями
  Подача — перемещение сверла вдоль оси за один его оборот (или за один оборот заготовки, если она вращается). Различают следующие виды подачи: s0 — на один оборот сверла, мм/об; 5 — минутная подача, мм/мин.

 

    Рис. 3. Типы радиально-сверлильных станков: a — стационарный общего назначения; б — с колонной, перемещающейся по направляющим станины; в — передвижной по рельсам; г — переносной

  

Рис. 4. Компоновка станков для глубокого сверления: a — горизонтально-сверлильный станок для сверления вращающихся деталей; б — горизонтально-сверлильный станок для сверления неподвижных деталей
Эти виды подач связаны между собой соотношениями:
s = s0n60.
Станкостроительные заводы выпускают кроме сверлильных станков, изготовляемых серийно, много специальных станков. Эти станки, как правило, обозначают условными заводскими номерами.
Вертикально-сверлильные станки
Главным движением в вертикально-сверлильных станках (мод. 2Н125/2Н135) (рис. 5) является вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом. Движение подачи в станках этого типа осуществляется вертикальным перемещением шпинделя. Заготовку обычно устанавливают на столе станка.
Соосность отверстия заготовки и шпинделя получают перемещением заготовки.
  Станина 1 (см. рис. 5) имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол 9 и сверлильная головка 3, несущая шпиндель 7 и двигатель 2. Управление коробками скоростей и подач осуществляют рукоятками 4, ручную подачу — штурвалом 5. Контроль глубины обработки осуществляют по лимбу 6. В нише станины размещен противовес. Электрооборудование станка вынесено в отдельный шкаф 12. Фундаментная плита 11 служит опорой станка. В средних и тяжелых станках на ее верхнюю плоскость можно устанавливать заготовку. Стол станка бывает подвижным (от рукоятки 10 через коническую пару зубчатых колес и ходовой винт), неподвижным (съемным) или поворотным (откидным). Его монтируют на направляющих станины или выполняют в виде тумбы, установленной на фундаментной плите.

 

Рис. 5. Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н125 (2Н135): 1 — станина; 2— электродвигатель; 3— сверлильная головка; 4, 10— рукоятки; 5— штурвал; 6 — лимб; 7 — шпиндель; 8 — шланг подачи СОЖ; 9 — стол;11 — плита; 12 — шкаф электроаппаратуры
Охлаждающую жидкость подают электронасосом по шлангу 8. Узлы сверлильной головки смазывают с помощью насоса, остальные узлы станка — вручную.
Сверлильная головка 4 (рис. 6) состоит из чугунной отливки, на которой смонтированы коробки скоростей и подач 1, а внутри — шпиндель 8 и механизмы 6, 7, 9, 13 управления. Коробка скоростей содержит двух- и трехвенцовый блоки зубчатых колес, при переключении которых рукояткой 14 шпиндель получает различные угловые скорости. Исполнительным звеном служит кулачково-зубчатый механизм, передающий движение штангам, на которых укреплены вилки, связанные с переключаемыми блоками. Так шпиндель станка мод. 2Н135 имеет 72 ступеней частот вращения от 0,52 до 23,3 с-1, обеспечиваемых коробкой скоростей и двухскоростным электродвигателем 16.
Шпиндель смонтирован на двух шарикоподшипниках в гильзе. Осевое усилие подачи воспринимает нижний упорный подшипник, а вес шпинделя — верхний. Подшипники регулируют гайкой.
Для автоматического выключения механической подачи при достижении заданной глубины обработки станки снабжают соответствующими устройствами. Глубину обработки устанавливают с помощью лимба 12 механизма, смонтированного на левой стороне головки. Механизм приводится в действие зубчатой парой и имеет диск с кулачками для установки глубины сверления и автоматического выключения с реверсом, а также лимб для визуального отсчета. Для сокращения времени на вспомогательные ходы используют механизм 13 ускоренного перемещения шпинделя со своим электроприводом 75. Управление станком осуществляют кнопочной станцией 11 — для универсального станка и более сложной 10 — для автоматизированного.
Радиально-сверлильные станки
От вертикально-сверлильных радиально-сверлильные станки отличает конструктивная возможность совмещения оси отверстия заготовки с осью шпинделя путем перемещения шпинделя относительно неподвижной заготовки в любое место горизонтальной поверхности стола. Радиально-сверлильные станки по конструкции подразделяют на станки общего назначения, переносные — для обработки отверстий в заготовках больших размеров (станки переносят подъемным краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия) и самоходные, смонтированные на тележках с креплением их в месте обработки с помощью башмаков.
  Радиально-сверлильный станок мод. 2554 (рис. 7) применяют при обработке отверстий в средних корпусных деталях. Станок позволяет выполнять сверление в сплошном материале, рассверливание, зенкерование, развертывание и растачивание отверстий, нарезание резьбы метчиками и другие операции. На фундаментной плите 1 станка установлена тумба 2 с неподвижной колонной 3, на которой надета гильза 4. Гильза поворачивается вокруг колонны, обеспечивая обработку отверстий в любом месте детали без ее перемещения. На гильзе смонтирована траверса 6, имеющая горизонтальные направляющие, по которым может перемещаться шпиндельная головка 5. Внутри шпиндельной головки размещены коробка скоростей, коробка передач и узел шпинделя 7. На передней крышке расположены органы управления. Обрабатываемые заготовки устанавливаются на приставном столе или непосредственно на верхней плоскости фундаментной плиты 1.

Рис. 6. Радиально-сверлильный станок мод. 2554: 1 — плита; 2 — тумба; 3 -колонна; 4— гильза; 5— шпиндельная головка; 6 — траверса; 7— шпиндель
Шпиндель 7 со сверлильной головкой может перемещаться вертикально по направляющим гильзы 4, в радиальном направлении по траверсе 6, а также вместе с траверсой 6 и гильзой 4 поворачиваться вокруг оси неподвижной колонны 3. Эти три движения позволяют устанавливать инструмент по любым координатам. Реверсирование шпинделя осуществляется с помощью фрикционной муфты. Траверса 6 механически перемещается вертикально по гильзе 4 с автоматическим отжимом в начале и зажимом в конце хода.
  Сверлильная головка оснащена механизмом автоматического выключения подачи, срабатывающим по достижении необходимой глубины сверления. Станок снабжен системой предохранительных устройств исключающих возможность его поломки вследствие перегрузок.

    Рис. 7. Основные детали станка мод. 1Н125 (2Н135): о — общий вид сверлильной головки; б — кинематическая схема; 1 — коробка скоростей; 2 — ко¬робка подач; 3, 5, 14 — рукоятки управления; 4 — корпус сверлильной головки; 6, 7, 9, 13 — механизмы управления; 8 — шлицы шпинделя; 10, 11 — панели управления; 12 — лимб; 15 — электропривод ускоренного перемещения шпин¬деля; 16 — электродвигатель.