4. Сверлильно-расточнЫе станки

4.1. Сверлильные станки

Сверлильные станки предназначены для обработки отверстий сверлением, зенкерованием, развертыванием, растачиванием, а также для нарезания резьбы метчиками.

Сверлильные станки подразделяются на пять основных подгрупп.

1. Одношпиндельные настольно-сверлильные станки – для обработки отверстий малого диаметра. Станки применяются в основном в приборостроении.

2. Вертикально-сверлильные станки (наиболее распространенный тип); применяют преимущественно для обработки отверстий в деталях сравнительно небольшого размера. Для совмещения осей обрабатываемого отверстия и инструмента необходимо перемещать заготовку относительно инструмента по плоскости стола.

3. Радиально-сверлильные станки; используют для сверления отверстий в деталях больших размеров. На этих станках совмещение осей отверстий и инструмента достигается перемещением шпинделя станка относительно неподвижной детали.

4. Многошпиндельные сверлильные станки; обеспечивают значительное повышение производительности обработки по сравнению с одношпиндельными.

5. Горизонтальные сверлильные станки – для глубокого сверления.

К группе сверлильных станков также относятся центровальные станки, которые служат для получения в торцах заготовок центровых отверстий.

Основными размерами сверлильных станков являются наибольший условный диаметр сверления, размер конуса шпинделя, вылет шпинделя, наибольший ход шпинделя, наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола и до фундаментной плиты.

Вертикально-сверлильный станок 2Н135

Станина 1 вертикально-сверлильного станка (см. рис. 4.1) имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол 9 и сверлильная головка 3 со шпинделем 7 и двигателем 2. Переключение скоростей и подач осуществляется рукоятками 4, ручная подача – штурвалом 5.

Рис. 4.1. Вертикально-сверлильный станок

Глубину обработки контролируют по лимбу 6. В нише станка размещаются электрооборудование и противовес. Иногда электрооборудование выносят в отдельный шкаф 12. Стол 9 станка перемещают по направляющим с помощью винтового механизма маховичком 10. По шлангу 8 охлаждающая жидкость электронасосом подается в зону обработки. Наибольший условный диаметр сверления 35 мм. Частота вращения шпинделя – 31,5750мин^–1. Мощность электродвигателя главного движения – 4,0 кВт.

Цепь главного движения (см. рис. 4.2) соединяет электродвигатель М1 со шпинделем VI через коробку скоростей с блоками 25–30–35, 35–42, 50–15. Уравнение этой цепи при минимальной частоте вращения шпинделя

мин^-1.

Цепь подачи связывает прямолинейное движение шпинделя вдоль оси с его вращением. Эта цепь состоит из постоянных зубчатых передач 34/60, 19/54, передач коробки подач с блоками 16–31–45 и 26–31–36, соединительной муфты М₂, предохранительной муфты М₃, червячной передачи 1/60, реечной передачи с колесом 13 и рейкой с m = 3мм. Зубья рейки нарезаны на гильзе, несущей опоры шпинделя. Уравнение кинематической цепи при максимальной подаче

мм/об.

Штурвальное устройство сверлильной головки (разрез А–А) позволяет вручную подвести шпиндель к заготовке (и отвести его), включить и выключить рабочую подачу, ускорить движение без выключения рабочей подачи, осуществить подачу, используемую при нарезании резьбы. Из четырех полумуфт М₄ и М₅ с валом XII шлицами связана ведомая часть М_4ВМ. Она получает вращение от штурвала Р1 через ведущую часть М_4ВЩ при подводе инструмента к заготовке. По окончании подвода для врезания требуется больший крутящий момент, который не может быть передан зубьями муфты М₄, сжатыми пружиной на валу XII. Полумуфта М_4ВМ отжимается, преодолевая пружину, муфта М5 включается и передает вращение валу XII от червячного колеса 60 через собачки С и полумуфту М_4ВМ. Если необходимо опередить вручную рабочую подачу, вал XII поворачивают штурвалом непосредственно через штифт Ш1, при этом собачки С проскакивают по зубьям торцевого храповика на полумуфте М_5ВЩ.

N=4кВт

n=1440мин

Рейка m=4мм

Рейка m=3мм

p=6мм

P2

Рис.4.2. Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка 2Н135

Этот храповый механизм является механизмом обгона. Ручная подача при нарезании резьбы включается нажимом колпачка со штифтом Ш3 (на рисунке включена), тогда вращение от штурвала передается через штифты Ш4, Ш3, Ш2.

Лимб Л связан с валом XII передачей 13/38 с внутренним зацеплением и позволяет вести отсчет глубины обработки, а также настраивать положение кулачка, реверсирующего шпиндель, и кулачка, отключающего подачу на заданной глубине (отключается предохранительная муфта М₃).

Механизм ручного перемещения сверлильной головки состоит из червячной передачи 1/46, реечного колеса 10 на валу XIV и рейки m = 4мм, привернутой к колонне. Колесо 10 перекатывается по рейке и перемещает головку.

Механизм перемещения стола состоит из рукоятки Р2, конической передачи 16/42, передачи винт-гайка с шагом Р = 6 мм.

При повороте рукоятки Р2 на один оборот стол перемещается на величину

мм.

Радиально-сверлильный станок 2554

Станок предназначен для сверления, зенкерования, развертывания отверстий, нарезания резьбы метчиками в крупных корпусных деталях в условиях единичного и серийного производства. Наибольший условный диаметр сверления – 50 мм. Частота вращения шпинделя – 182000 мин^–1.

Заготовку закрепляют на фундаментной плите 1 (см. рис. 4.3). Все движения совершает шпиндель 2 сверлильной головки. Он вращается (главное движение), перемещается вдоль оси (движение подачи), передвигается при переходе от отверстия к отверстию вместе с головкой по рукаву 3 и вместе с рукавом вокруг колонны 4. Рукав можно также перемещать вертикально по прямоугольным направляющим колонны.

В случае обработки малогабаритных изделий используют приставной стол 5. Наверху сверлильной головки расположены коробка скоростей и подач, а также гидравлические механизмы переключения.

Рис. 4.3. Радиально-сверлильный станок 2554

Кинематическая цепь главного движения соединяет асинхронный электродвигатель М1 со шпинделем VI. Фрикционная муфта М₁ реверсирует шпиндель, соединяя с валом колеса 38–33 или 34 (последнее передает вращение на вал II через паразитное колесо 22). В среднем (нейтральном) положении муфта выключена, движение на вал II не передается, включается сблокированный с муфтой тормоз Т.

Коробка скоростей содержит четыре двойных блока и сопряженные с ним колеса.

Структурная формула коробки скоростей

.

Шпиндель VI своим шлицевым хвостовиком получает вращение от гильзы, по которой может перемещаться колесо 28. Это колесо передает вращение от колеса 50 на валу V или от внутреннего зубчатого венца 28, соединенного с колесом 65 и работающего как зубчатая полумуфта. Таким образом, всего может быть получено 32 частоты вращения шпинделя по часовой стрелке и 16 – против часовой стрелки. Уравнение кинематической цепи главного движения при максимальной частоте вращения

 мин^–1.

Рис. 4.4. Кинематическая схема радиально-сверлильного станка 2554

Привод подач обеспечивает осевое перемещение гильзы со шпинделем. Коробка подач охватывает валы VII…XI и получает движение от шпиндельной шлицевой гильзы через передачу 36/44. Затем следует две тройных группы передач, причем колесо 40 на валу VIII принадлежит обеим группам.

На валу VII закреплены три зубчатых колеса: 49–32–18. Движение на вал VII может быть передано с вала IX напрямую при сцеплении наружного и внутреннего венцов 18 (образуют зубчатую муфту), либо через вал X (передачи 42/21 или 32/32), либо через вал XI (передачи 18/47 и 16/49). Теоретически может быть получено 27 подач, однако часть из них по значению совпадает.

С вала ХII на вал XIV движение поступает через предохранительную и управляющую муфту М₂. Она срабатывает при перегрузке, а также при достижении заданной глубины сверления.

За ней следует червячная передача 1/48 и реечная передача с колесом 13 (А–А). Зубья рейки с m = 3 мм нарезаны на гильзе, несущей опоры шпинделя.

Уравнение цепи минимальной подачи –

 мм/об.

Гильза со шпинделем уравновешены спиральными пружинами, которые регулируют рукояткой Р2 через передачу 1/80. Быстрое осевое перемещение невращающегося шпинделя возможно от электродвигателя М2, передающего движение через зубчатую муфту М₃, коническую передачу 19/40, муфту М₂. Тонкую ручную подачу осуществляют маховиком Р1, который при вращении нажимают, зацепляя конические колеса 21 и 29.

Рукоятки штурвала Р3 служат для быстрого ручного перемещения или грубой подачи шпинделя, а также для включения цепи механической подачи. Нажимая на рукоятки «от себя» (на схеме влево), сдвигают толкатель ТЛ вправо. При этом муфта М₄ включается, червячное колесо 49 соединяется с реечным колесом 13, становится возможной механическая подача. При повороте рукояток «на себя» муфта М₄ выключается, а муфта М₅ включается, появляется возможность поворачивать штурвал с реечным колесом при неподвижном червячном колесе, т. е. производить грубую подачу.

Сверлильную головку перемещают по рукаву вручную с помощью маховика Р4 и колес 16, 24 по нижней рейке с m = 2мм или от гидромотора ГД колесом 16 по верхней рейке.

Привод вертикального перемещения рукава включает в себя электродвигатель М3, зубчатые передачи 33/55 и 16/48, передачу винт-гайка с шагом р = 6мм.

Для предохранения от перегрузок служит муфта М₆.

Скорость вертикального перемещения рукава

 м/мин.

Зажим сверлильной головки на рукаве, рукава на колонне и самой колонны (от проворота) осуществляют гидроцилиндры. Для зажима колонны используются плунжер-рейка и передача винт-гайка. В остальных случаях поршни действуют через рычажные системы.