На расточных станках для обработки поверхностей используют различные инструменты: резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, фрезы.

Рис. 1. Инструменты для расточных станковПриспособления для расточного станка

Расточные резцы по форме поперечного сечения корпуса подразделяют на квадратные, прямоугольные (рис. 1, а) и круглые(рис. 1, б).

В зависимости от вида обработки используют различные типы расточных резцов: проходные, подрезные, канавочные и резьбовые. Широко применяют пластинчатые резцы — основной инструмент для растачивания отверстий диаметром более 20 мм. Пластинчатые резцы делят на одно- и двухлезвийные (рис. 1, в). Приспособления для расточного станкаДвухлезвийные пластинчатые резцы выполняют по размеру растачиваемого отверстия.

Расточные блоки (рис. 1, г) представляют собой сборную конструкцию, состоящую из корпуса 1 и вставных регулируемых резцов 2, закрепленных винтами 3 и 4. Резцы регулируют по диаметру растачиваемого отверстия.

Приспособления для расточного станкаРасточные головки применяют для обработки отверстий большого диаметра. На рис. 1, д показана разъемная расточная головка для обработки отверстий диаметром 130 – 225 мм. Подрезные резцы головки предварительно устанавливают по диаметру и торцу на заданный размер, что позволяет обрабатывать ряд соосных отверстий как по диаметру, так и по торцам.

Приспособления для расточного станкаСпециальные развертки с нерегулируемыми и регулируемыми ножами применяют для окончательной обработки отверстий после предварительного растачивания их резцами. Регулируемая плавающая развертка (рис. 1, е) имеет два ножа 5, взаимно перемещающихся по шпонке 7 и скрепленных винтами 6 при упоре в винт 8, положение которого регулируется в зависимости от заданного размера обрабатываемого отверстия. Развертка оснащена пластинками из твердого сплава.

Приспособления для обработки заготовок на расточных станках

Заготовки на столе расточного станка закрепляют с помощью различных универсальных приспособлений: прижимных планок, станочных болтов, угольников, призм (см. рис. 2).

Рис. 2. Приспособления для закрепления заготовок на станкахПриспособления для расточного станка

При обработке отверстий и плоскостей, расположенных под углом к основанию заготовки или друг к другу, применяют угольники. Заготовки с опорными поверхностями цилиндрической формы устанавливают на призмы.

Корпусные детали отличаются большим многообразием форм и размеров обрабатываемых поверхностей и точностью их обработки. В зависимости от этого используют различные конструкции расточных кондукторов для закрепления корпусных заготовок и обеспечения правильного положения инструмента относительно обрабатываемой поверхности.

Режущий инструмент на расточных станках закрепляют с помощью вспомогательного инструмента: консольных оправок, двухопорных оправок и патронов. Использование вспомогательного инструмента обусловлено тем, что резец нельзя непосредственно закреплять в расточном шпинделе или радиальном суппорте. Расточные оправки имеют прямоугольные, квадратные или круглые окна для установки резцов, расположенные под углом 45 или 90° к оси вращения оправки. Короткие консольные оправки предназначены для закрепления одного или двух резцов при растачивании глухих и сквозных отверстий небольшой длины.

Рис. 3. Оправки для закрепления режущего инструментаПриспособления для расточного станка

Для растачивания отверстий, находящихся на большом расстоянии от торца планшайбы станка, или нескольких соосных отверстий используют удлиненные консольные оправки (рис. 3, а). Применяют консольные оправки также для пластинчатых плавающих разверток (рис. 3, б). Приспособления для расточного станкаПластинку 3 вставляют в гнездо оправки и винтом 1 удерживают от выпадения. В то же время благодаря наличию небольшого зазора (0,1 – 0,15 мм) между пазом 2 пластинки 3 и винтом 1 развертка может самоустанавливаться («плавать»).

Приспособления для расточного станка

Двухопорная расточная оправка (рис. 3, в) представляет собой длинный вал с коническим хвостовиком на одном конце для установки его в шпинделе станка. Другой конец оправки закрепляют в люнете задней стойки станка. По длине оправки расположены окна для установки стержневых и пластинчатых резцов.

Обработка заготовок на горизонтально-расточных станках

Горизонтально-расточные станки относятся к числу наиболее распространенных, на их базе выполнены конструкции других универсальных и специальных расточных станков.

На расточных станках обрабатывают отверстия, наружный цилиндрические и плоские поверхности, уступы, канавки, реже конические отверстия и нарезают внутреннюю и наружную резьбы резцами. Наиболее распространенный вид обработки на расточных станках — растачивание отверстий.

Растачивание цилиндрических отверстий выполняют резцами, установленными на консольной или двухопорной оправке. Использование консольной оправки целесообразно в тех случаях, когда длина обрабатываемого отверстия l , так как с увеличением длины оправки снижается ее жесткость.

Рис. 4. Схемы обработки заготовок на горизонтально-расточных станках.

Приспособления для расточного станкаНа рис. 4, а показана схема растачивания отверстия небольшой длины двухлезвийным пластинчатым резцом, закрепленным в консольной оправке. Заготовке сообщают продольную подачу. При небольшой длине отверстия, когда возможна работа с короткой жесткой оправкой, растачивают при осевой подаче расточного шпинделя. Растачиванием с продольной подачей заготовки получают более правильное отверстие вследствие постоянного вылета шпинделя.

Отверстия с отношением l/D > 5 и соосные отверстия растачивают резцами, закрепленными в двухопорной оправке.

Приспособления для расточного станкаНа рис. 4, б показано одновременное растачивание двух соосных отверстий. Оправка с резцами получает главное вращательное движение, а заготовка — продольную подачу в направлении от задней стойки к шпиндельной бабке.

Читайте также:  Обустроить мансарду в частном доме

Приспособления для расточного станкаОтверстия большого диаметра, но малой длины, растачивают резцом, закрепленным в радиальном суппорте планшайбы (рис. 4, в). Планшайбе с резцом сообщают главное вращательное движение, а столу с заготовкой — продольную подачу. Отверстия диаметром более 130 мм обрабатывают расточными блоками и головками.

Растачивание параллельных и взаимно перпендикулярных отверстий выполняют с одной установки заготовки. После растачивания первого отверстия перемещают стол в поперечном направлении или шпиндельную бабку в вертикальном направлении на величину, равную межцентровому расстоянию, затем растачивают второе и другие отверстия. Если требуется расточить взаимно перпендикулярные отверстия, то после растачивания первого отверстия стол поворачивают на 90° и растачивают второе отверстие.

Приспособления для расточного станкаРастачивание конических отверстий осуществляют расточными головками, закрепленными в расточном шпинделе, которому сообщают осевую подачу. Конические отверстия диаметром более 80 мм растачивают резцом с использованием универсального приспособления, смонтированного на радиальном суппорте планшайбы (рис. 4, г).

Сверление, зенкерование, развертывание, цекование, зенкование и нарезание резьбы метчиками выполняют на расточных станках так же, как и на вертикально-сверлильных. Инструмент закрепляют в расточном шпинделе и сообщают ему главное вращательное движение и осевую подачу. Заготовка, установленная на столе станка, остается неподвижной.

Приспособления для расточного станка

Одной из распространенных групп оборудования в металлообрабатывающей промышленности являются расточные станки. Эта группа станков широко используется как в условиях индивидуального, так и в условиях крупносерийного производства. Отличительной особенностью, по которой расточные станки выделяются в отдельную группу, является возможность выполнения металлорежущих операций в труднодоступных местах обрабатываемых деталей.

На расточных станках производятся следующие металлорежущие операции:

  • растачивание внутренних поверхностей;
  • обтачивание наружных поверхностей тел вращения;
  • нарезание резьб;
  • сверление;
  • развертывание и зенкерование;
  • цилиндрическое фрезерование;
  • торцевое фрезерование.

Классификация расточных станков осуществляется по нескольким критериям. Рассмотрим основные.

1. Направление основной подачи:

  • горизонтальное;
  • вертикальное;
  • расположенное под углом.

2. Способ управления:

  • ручное;
  • числовое программное управление (ЧПУ);
  • комбинированное.

3. Максимальные линейные размеры обрабатываемой детали.

4. Мощность приводных электродвигателей.

5. Точность обработки.

Рассмотрим основные подвиды расточных станков.

Горизонтально-расточные станки

Основной отличительной особенностью горизонтально-расточного станка (рис. 1) является горизонтальное расположение шпинделя. Этот тип станка несколько напоминает обычный токарно-винторезный станок. Но в горизонтально-расточном станке имеется несколько ключевых отличий. Во-первых, отсутствует задняя бабка. Вместо задней бабки установлен подвижный люнет. Во-вторых, планшайба, которой оборудован шпиндель, имеет возможность смещать резец относительно оси вращения, что нехарактерно для токарного станка. В третьих, здесь имеется стол, на котором может быть закреплена деталь.

Приспособления для расточного станка

Рисунок 1. Горизонтально-расточной станок

Рассмотрим основные узлы и элементы, из которых состоит стандартный горизонтально-расточной станок.

  1. Задняя стойка. Предназначена она для закрепления на ней подвижного люнета. Может перемещаться на направляющих станины. Имеет рычаг для фиксации положения.
  2. Люнет. Это приспособление предназначено для удерживания хвостовой части обрабатываемой детали, если ее длина не позволяет произвести надежное закрепление на столе. Является дополнительной точкой крепления. Люнет может перемещаться в вертикальной плоскости. Перемещение в горизонтальной плоскости осуществляется посредством движения задней стойки.
  3. Передняя стойка. Основная опора, на которой крепится рабочий орган станка – шпиндельная бабка. На передней стойке расположены вертикальные направляющие, по которым перемещается бабка.
  4. Суппорт. Этот элемент горизонтально-расточного станка служит для подачи резца к поверхности обрабатываемой детали. Суппорт имеет возможность продольного перемещения в горизонтальной плоскости вдоль оси вращения.
  5. Планшайба (рис. 2). В отличие от стандартной планшайбы станков токарной группы, служит для закрепления в ней расточного резца. Имеет возможность смещения резца относительно оси вращения. Это позволяет одним резцом выполнять различные расточные операции.
  6. Шпиндель. Передает вращательное движение от коробки скоростей на планшайбу.
  7. Бабка. Рабочая подвижная часть горизонтально-расточного станка. Внутри бабки располагается электродвигатель, коробка передач и направляющие для осевого перемещения суппорта.
  8. Пульт управления. Включает в себя кнопки изменения рабочей скорости, реверса, настроек автоматической подачи и аварийной остановки.
  9. Стол. Служит для расположения и закрепления на нем массивных деталей небольших габаритов.
  10. Салазки. Служат для перемещения стола.
  11. Станина. Является основанием станка. На станине располагаются две стойки и стол. Иногда станина имеет возможность регулировки уровня установки станка.

Приспособления для расточного станка

Рисунок 2. Планшайба расточного станка.

Сегодня все чаще встречаются горизонтально-расточные станки, которые оснащены модулем числового программного управления.

Координатно-расточные станки

Главной особенностью координатно-расточных станков (рис. 3) является высокая точность обработки деталей.

Приспособления для расточного станка

Рисунок 3. Координатно-расточной станок.

Достигается повышенная точность обработки благодаря применению различных высокоточных механизмов расчета координат, по которым осуществляется движение резца. Есть несколько основных способов расчета координат, внедряемых на координатно-расточные станки:

  • индуктивный;
  • механический;
  • оптико-механический;
  • электронный.

Шпиндель на станках этой подгруппы располагается вертикально. Но иногда встречаются модели с горизонтальным расположением шпинделя. Шпиндельная головка, помимо изменения скорости и направления вращения, также осуществляет рабочую подачу, увеличивая или уменьшая глубину проникновения резца в деталь.

Стол имеет две степени свободы. Закрепленная на столе деталь способна перемещаться в продольном и поперечном направлении. При этом величина этих перемещений с высокой точность контролируется координатной системой.

Читайте также:  Почему не загружается яндекс видео

Также на координатно-расточных станках, помимо выполнения всего спектра операций, характерных для станков расточной группы, выполняются разметочные операции.

Алмазно-расточные станки

Алмазно-расточные станки (рис. 4) предназначены для финальной (тонкой) обработки деталей.

Приспособления для расточного станка

Рисунок 4. Алмазно-расточной станок.

Алмазно-расточной станок состоит из следующих основных узлов.

  1. Станина. Является основанием станка, на котором закрепляется стол и вертикальная тумба. Станина выполняется массивной и имеет отверстия для закрепления станка в фундаменте.
  2. Электрический щит. Служит для вмещения электрических компонентов станка.
  3. Вертикальная тумба. Крепится к станине и выполняет несущую функцию для установки рабочего оборудования.
  4. Стол. На столе закрепляются заготовки. Стол имеет рукоятки управления продольной и поперечной подачей.
  5. Блок установки приводного электродвигателя и механизма вертикальной подачи. Здесь установлен электродвигатель, коробка скоростей и цилиндр вертикальной подачи.
  6. Направляющие вертикальной подачи. Служат опорой при вертикальном перемещении шпиндельной головки.
  7. Шпиндельная головка. Предназначена для закрепления в ней алмазного резца.
  8. Алмазный резец.

Помимо хорошей точности обработки, алмазный резец обеспечивает высокий класс чистоты поверхности. Эти станки применяются там, где нужна высокая чистота и точность обработки, например, в автомобильных и авиационных двигателях, деталях станков, контрольно-измерительном оборудовании.

Заготовки на сверлильных станках устанавливают с помощью универсальных или специальных приспособлений. Специальные приспособления применяют в крупносерийном и массовом производстве для быстрой и точной установки заготовки относительно инструмента. Каждое такое приспособление может быть использовано только для одной заготовки. Универсальные приспособления применяют в единичном и мелкосерийном производстве. К ним относятся, например, машинные тиски, поворотные столы, прижимные планки, призмы и др.

Заготовки закрепляют прижимными планками (рис. 4.8, а) или в машинных тисках. При сверлении сквозных отверстий заготовку устанавливают на подкладки, что обеспечивает свободный выход сверла из отверстия. При обработке отверстий, параллельных или расположенных под углом к установочной плоскости, используют угольники: простые (рис. 4.8, б) и универсальные (рис. 4.8, в).

Приспособления для расточного станка

Рис. 4.8. Приспособления для сверлильных станков

При сверлении отверстий в цилиндрических заготовках их устанавливают на призме и закрепляют струбциной (рис. 4.8, г). Для сверления нескольких точно расположенных отверстий в заготовках, обрабатываемых большими партиями, широко используют специальные приспособления – кондукторы (рис. 4.8, г)). Они имеют направляющие втулки 2, обеспечивающие определенное положение режущего инструмента относительно обрабатываемой детали.

Приспособления для расточного станка

Рис. 4.9. Использование универсальных средств для крепления заготовок на столах сверлильных и расточных станков

Приспособления для расточного станка

Рис. 4.10. Машинные тиски (а) и угольники (б), применяемые для закрепления деталей на сверлильных станках

Широкое применение для закрепления деталей на сверлильных станках получили различные зажимные устройства с ручным винтовым зажимом: прихваты, призмы (рис. 4.9), а также машинные тиски, угольники (рис. 4.10). Использование ручного винтового зажима для закрепления и открепления детали требует значительных затрат времени. Поэтому рекомендуется по возможности применять приспособления с ручными быстродействующими зажимами: эксцентриковыми, клиновыми, плунжерными, рычажно-кулачковыми, а также с быстродействующими механизированными зажимами: механическими, пневматическими и гидравлическими.

Быстродействующие машинные тиски с рычажно-кулачковым зажимом (рис. 4.11) обеспечивают большое усилие зажима и предназначены для работы

Приспособления для расточного станка

Рис. 4.11. Быстродействующие машинные тиски с рычажно-кулачковым зажимом

на сверлильных (а также на фрезерных и строгальных) станках при высоких режимах резания. Основные части тисков: корпус / и поворотная часть 2 с установочным винтом 4 и неподвижной губкой 3. На плоских направляющих поворотной части смонтировано основание 9 подвижной губки 5. Расстояние между губками тисков в зависимости от размеров обрабатываемой детали регулируется с помощью винта 4, имеющего трапецеидальную резьбу.

Губка 5 имеет вид рычага, на конец которого действует двойной кулачок 8 эксцентричного валика 7, перемещаемого рукояткой 6. Основание 9 представляет собой опору для губки-рычага 5 и кулачка 8. Для зажима обрабатываемой детали рукоятку 6 нужно перевести в горизонтальное положение.

Наладку тисков производят по первой детали. Деталь устанавливают в тиски и подводят к ней подвижную губку, оставляя некоторый зазор. Закрепление последующих деталей в тисках достигается перемещением рукоятки 6 в горизонтальное положение.

Тиски имеют комбинированный механизм зажима, обеспечивающий при усилии на рукоятке, равном 160 Н, силу зажима в 9 кН.

Тиски изготавливаются шести размеров: с шириной губок 80. 250 мм и наибольшим расстоянием между ними 100. ..300 мм.

Существуют и другие конструкции тисков с быстродействующим зажимом.

Пневматические машинные тиски не требуют от рабочего большой затраты энергии; обеспечивают закрепление деталей с постоянным усилием, допуская контроль и регулирование его, а также изменение скорости закрепления детали; характеризуются большим сроком службы и др.

Универсальные пневматические поворотные тиски (рис. 4.12) работают следующим образом: когда сжатый воздух с помощью золотникового крана 9 войдет в пневматическую камеру, диафрагма 11, а вместе с ней и диск 10 начнут двигаться вниз; в то же время диафрагма 15 и диск 14 будут перемещаться вверх. При этом шток 12 будет двигаться вниз и повернет кулачок 4 по часовой стрелке. Шток 13 начнет подниматься, поворачивая при этом кулачки 7 и 8 против часовой стрелки. С помощью толкателей 2 и 3 и подушки 1 кулачки передвинут рабочий ползун 5 с подвижной губкой справа налево, и обрабатываемая деталь будет зажата. Для освобождения детали воздух выпускают из пневматической камеры, тогда рабочий ползун и подвижная губка тисков под действием пружины 6 перемещаются вправо в начальное положение.

Читайте также:  Номинал сопротивления по цифрам

Приспособления для расточного станка

Рис. 4.12. Универсальные пневматические поворотные тиски

Применяются также пневматические тиски с двухсторонним отводом губок, пневматические тиски с регулируемой величиной усилия зажима и др.

Для закрепления деталей цилиндрической формы применяют настольные цанговые или кулачковые патроны. На рис. 4.13 показан настольный самопен- трирующий кулачковый патрон для закрепления цилиндрических деталей при обработке центральных отверстий. Патрон состоит из корпуса 3, в верхней части которого расположены три бобышки, имеющие отверстия для осей 2. На осях установлены кулачки 1, а внизу – зубчатые колеса 4, находящиеся в зацеплении с зубчатым колесом 5, установленным в центре и связанным с осями 2 тремя пружинами 6. Перед установкой детали кулачки с помощью рукоятки 7 раздвигаются. После установки детали под действием пружин зубчатое колесо 5 поворачивается и с помощью зубчатых колес 4 поворачивает кулачки, что обеспечивает предварительный зажим детали, усиливающийся в процессе работы под влиянием сил резания, пытающихся повернуть деталь по часовой стрелке.

Патрон применяется при работе с кондукторной плитой и без нее.

Приспособления для расточного станка

Рис. 4.13. Настольный трехкулачковый патрон с ручным зажимом

В целях правильного координирования оси режущего инструмента с осью обрабатываемого отверстия, а также для направления режущего инструмента применяются сверлильные приспособления, называемые кондукторами. Большинство кондукторов служит и для закрепления обрабатываемой детали.

В современных условиях мелкосерийного и серийного производства наиболее совершенны, а также экономичны в проектировании, изготовлении и эксплуатации универсальные нормализованные конструкции кондукторов. Путем переналадки они могут быть использованы для обработки большого количества однотипных, но различных по размерам деталей. К числу нормализованных кондукторов относятся: скальчатые кондукторы; кондукторы-колонки; кондукторы тисочного типа; кондукторы с откидной крышкой; кондукторы с быстродействующими зажимами; приспособления с подвесной кондукторной плитой; пневматические кондукторы и др.

Скальчатые кондукторы. Скальчатыми кондукторами называют сверлильные приспособления, имеющие подъемную кондукторную плиту, которая в большинстве случаев устанавливается на двух колонках-скалках и может быть поднята с ними на определенную высоту, в зависимости от размеров устанавливаемой детали. После этого плита опускается и зажимает обрабатываемую деталь. Они обеспечивают быстрый зажим и освобождение деталей и допускают широкие возможности переналадки. Скальчатые кондукторы используют для обработки разнообразных деталей: крышек, рычагов, зубчатых колес, втулок, валиков, пальцев и других более крупных деталей.

Приспособления для расточного станка

Рис. 4.14. Скальчатый кондуктор с реечным зажимом

На рис. 4.14 изображен скальчатый кондуктор с реечно-винтовым зажимом для мелких и средних по размеру деталей. Он состоит из плиты /, установленной на двух скалках 2 с нарезанными на них косыми зубьями, и валика 3, на котором закреплены два цилиндрических зубчатых колеса 4 с винтовыми зубьями, находящимися в зацеплении с зубьями скалок 2. Правый конец валика заканчивается рукояткой 5; другой конец его имеет левую резьбу. Перемещение кондукторной плиты вниз до соприкосновения с обрабатываемой деталью производится поворотом рукоятки 5 по часовой стрелке. При этом валик 3 двигается влево, входя в гайку б, а зубья зубчатых колес 4 проскальзывают по зубьям скалок 2 в продольном направлении. Механизм зажима стопорится дополнительным поворотом рукоятки 5.

К постоянным узлам и деталям скальчатого кондуктора относятся корпус, две или три скалки, установленные в корпусе для закрепления кондукторной плиты, постоянная кондукторная плита и механизм для перемещения скалок вниз при зажиме и вверх при разжиме заготовки.

К сменным узлам и деталям скальчатого кондуктора относятся наладки для установки заготовок и сменные кондукторные плиты. Сменные наладки устанавливают, фиксируют и закрепляют на столе корпуса кондуктора, а сменную кондукторную плиту – на нижней плоскости постоянной кондукторной плиты.

Приспособления для расточного станка

Рис. 4.15. Подвесная кондукторная плита

На агрегатных станках с многошпиндельными головками применяют подвесные кондукторные плиты (рис. 4.15). Кондукторная плита 1 с установленными кондукторными втулками 3 подвешивается на штангах 4 к многошпиндельной головке 2. При подаче головки плита прижимается и ориентируется на детали, пружины сжимаются, идет обработка отверстий.

На радиально-сверлильных станках обрабатывают, как правило, крупные, тяжелые детали. При обработке мелких отверстий такие детали можно не закреплять, они удерживаются силой трения, возникающей от силы тяжести массивной детали. Для направления инструмента применяют накладные кондукторы.

На горизонтально-расточных станках также обрабатывают крупные детали. Но здесь требуется сохранять точное положение заготовки относительно шпинделя во время обработки, поэтому заготовка, устанавливаемая на столе, фиксируется различного рода прихватами с ручным или механизированным приводом (см. рис. 4.9).