3.5 Совеременные токарные универсальные станки

В настоящее время, в основном в Китае выпускают комбинированные токарные станки. На рис.34 изображен внешний вид комбинированного токарного сверлильного станков. Некоторые модели комбинированных токарных станков имеют универсальную фрезерно-сверлильную головку. Такие станки удобны для небольших ремонтных производств. Вместо верхнего суппорта 4 можно устанавливать тиски для выполнения сверлильных или фрезерных работ. Значительная часть выпускаемого универсального оборудования оснащается системами цифровой индикации (рис.35). Блок цифровой индикации позволяет определять размерные перемещения исполнительных механизмов по цифровому табло блока индикации. Для этого каждая координата станка оснащается зажимом. На рис.36 показан датчик, линейка датчика закреплена на суппорте поперечной подачи. При перемещении линейки относительно головки 2 с последней формируются импульсные сигналы, поступаемые на блок цифровой индикации. Величина перемещения исполнительного механизма, за которое формируется электрический сигнал, определяет цену импульса.

Количество импульсов поступивших на блок цифровой индикации, отображает величину перемещения исполнительного механизма. Наличие на станке блока цифровой индикации облегчает труд станочника. Осуществление отчета перемещения по лимбу, утомляет зрение человека, приводит к ошибкам, снижается производительность.

Системами цифровой индикации оснащаются не только токарные станки, но практически вес парк универсальных станков, выпускаемых как отечественной промышленностью, так и за рубежом.

4. Станки для обработки отверстий.

4.1 Сверлильные станки

Сверлильные станки предназначены для обработки отверстий в сплошном материале, рассверливания, зенкерования и развертывания уже существующих в заготовке отверстий, нарезания внутренних резьб, вырезания дисков из листового материала и выполнения подобных операций сверлами, зенкерами, развертками, метчиками и другими инструментами. Основными параметрами станка являются наибольший условный диаметр сверления отверстия (по стали), вылет и максимальный ход шпинделя и т.д.

В зависимости от области применения различают станки универсальные и специальные, предназначенные для обработки конкретных изделий, например, путем их оснащения многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками и автоматизации цикла работы с помощью электрических, гидравлических и других устройств (механизмов смены инструментов, например револьверных головок; многопозиционных поворотных столов с автоматически действующими зажимными приспособ­лениями; устройств контроля целости инструмента; других устройств, обеспечивающих надежную работу в условиях автоматизированного производства).

Существуют следующие основные типы универсальных станков:

- вертикально - сверлильные одно- и многошпиндельные (рис.37),

- радиально - сверлильные (рис.38);

- горизонтально - сверлильные для глубокого сверления;

- горизонтально - центровальные.

Сверлильно-расточные станки на основании классификации, отнесены ко второй группе, внутри которой их делят на типы (табл.1). Например, станок модели 2Н118 - вертикально-сверлильный, максимальный диаметр обрабатываемого отверстия 18 мм, улучшен по сравнению со станками моделей 2118 и 2А118. Станок модели 2Н118А также вертикально-сверлильный, диаметр обрабатываемого отверстия 18 мм, но он автоматизирован и предназначен для работы в условиях мелкосерийного и серийного производств. Кроме станков, изготовляемых серийно, станкостроительные заводы выпускают много специальных станков. Эти станки, как правило, обозначают условными заводскими номерами.

Устройство вертикально-сверлильного станка

В вертикально-сверлильных станках главным движением является вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом, а движением подачи — вертикальное перемещение шпинделя. Заготовку обычно устанавливают на стол станка или на фундаментную плиту, если она имеет большие габаритные размеры. Соосность отверстий заготовки и шпинделя достигается перемещением заготовки. На станине (колонне) 1 станка (рис.39) размещены основные узлы. Станина 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 производят по лимбу 6. В нише размещают электрооборудование и противовес. В некоторых моделях для электрооборудования предусмотрен шкаф 12. Фундаментная плита 11 служит опорой станка. В средних и тяжелых станках ее верхнюю плоскость используют для установки заготовок. Иногда внутренние полости фундаментной плиты являются резервуаром для СОЖ. Стол станка служит для закрепления заготовки. Он может быть подвижным (от рукоятки 10 через коническую пару зубчатых колес и ходовой винт), неподвижным (съемным) или поворотным (откидным). Стол монтируют на направляющих станины или изготовляют в виде тумбы, установленной на фундаментной плите. Охлаждающая жидкость подается электронасосом по шлангу 8. Смазывание узлов сверлильной головки также производят с помощью насоса. Остальные узлы смазывают вручную.

Сверлильная головка (рис.40) представляет собой чугунную отливку, в которой смонтированы коробки скоростей и подач, шпиндель и другие механизмы. Коробка скоростей включает в себя двух- и трехвенцовый блоки зубчатых колес, которые переключают с помощью рукоятки 15 и сообщают шпинделю различные угловые скорости. Это выполняется кулачково-зубчатым механизмом, передающим движение штангам, на которых укреплены вилки, связанные с переключаемыми блоками. Например, шпиндель станка модели 2Н135 имеет двенадцать ступеней частоты враще­ния (от 31,5 до 1400 мин^-1), обеспечиваемых коробкой скоростей и двухскоростным электродвигателем 16. Коробку скоростей крепят к сверлильной головке 4 сверху. Шпиндель станка получает вращение от шлицевой передачи, входящей в коробку скоростей 1, что позволяет шпинделю одновременно вращаться и перемещаться в осевом направлении совместно с гильзой. Осевые нагрузки, возникающие при сверлении, воспринимаются подшипниками, смонтированными в гильзе шпинделя.

Уравнение кинематической цепи вращения шпинделя

Коробка подач 2 обеспечивает девять подач в диапазоне 0,1... 1,2 мм/об. Переключение подач осуществляется рукояткой 3. Коробка подач получает вращение от вала VIII коробки скоростей, связанного со шпинделем постоянной передачей с зубчатыми колесами z = 34 и z = 60.

Уравнение кинематической цепи движения подачи шпинделя

Передача движения от штурвала 5 механизма 6 через реечную передачу 7 непосредственно на гильзу 9 шпинделя 8 осуществляется при включенной муфте Мф. На рисунке показан шпиндель станка с установленной на нем четырехшпиндельной головкой. Для извлечения инструмента из конуса шпинделя применяют специальный механизм, состоящий из выбивного кулачка 18, обоймы 17 и кожуха 19. При подъеме шпинделя обойма задержи­вается нижней стенкой корпуса сверлильной головки, а шпиндель, продолжая уходить вверх, увлекает за собой кулачок, который закреплен в нем шарнирно. Конец кулачка упирается в остановившуюся обойму, кулачок поворачивается и выдавливает инструмент из конуса шпинделя. Станки снабжают устройствами для автоматического выключения механической подачи при достижении заданной глубины обработки. Глубина обработки устанавливается с помощью механизма 12, 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. Сокращается время на вспомогательные ходы благодаря механизму 7 ускоренного перемещения шпинделя с электроприводом 14. Управление универсальным станком осуществляется с помощью кнопочной станции 11, а автоматизированным станком — панели 10.

На рис.41 представлена кинематическая схема вертикально-сверлильного станка 2Н118. Частота вращения шпинделя изменяется с помощью коробки скоростей. Приемный вал I вращается от электродвигателя 38 через передачу 1-2. Движение валу II сообщает одна из трех пар зубчатых колес 3-4, 5-6, и 7-8. Дальнейшее вращение передается одной из кинематических цепей 9-10, 8-11 или 12-13. Конечный вал III представляет собой полую гильзу, шлицевое отверстие которой передает вращение шпинделю IV. В итоге частота вращения шпинделя имеет девять различных значений в пределах 180-2840 об/мин. Реверсирование шпинделя, необходимое при резьбонарезных работах, осуществляется реверсированием электродвигателя.

Рабочая программа шпинделя осуществляется с помощью реечной передачи. Реечное колесо 29 находится в зацеплении с рейкой пиноли 30. При вращении колеса пиноль перемещается вертикально вместе со шпинделем. Станок имеет шесть различных подач, осуществляемых от шпинделя через цилиндрические зубчатые колеса 14-15 и коробку подач. Вращение валу VI сообщает одна из трех передач 16-17, 18-19, 2—21 и далее валу VII одна из двух передач 22-23 или 21-24. Зубчатая передача 25-26 и червячная пара 27-28 сообщают вращение реечному колесу 29.

Коробка скоростей и подач, шпиндель и механизм подач смонтированы внутри сверлильной головки, которая может перемещаться вдоль колонны при вращении соответствующей рукоятки через червячную 31-32 и реечную 33-34 пары. Вертикальное перемещение стола производится также вручную поворотом рукоятки через коническую 36-45 и винтовую 37 пары.

Устройство радиально-сверлильного станка

В радиально-сверлильных станках совмещение оси отверстия заготовки с осью шпинделя достигается перемещением шпинделя относительно неподвижной заготовки. По конструкции радиально-сверлильные станки подразделяют на станки общего назначения; переносные для обработки отверстий в заготовках с большими габаритными размерами (станки переносят подъемным краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия) и самоходные, смонтированные на тележках закрепляемые при обработке с помощью башмаков. Заготовку закрепляют на фундаментной плите Б (рис.42) или приставном столе А. В цоколе плиты смонтирована поворотная колонна В, на которой размещен рукав Е, перемещающийся по колонне с помощью механизма подъема Г. Сверлильную головку Д включающую в себя коробки скоростей и подач, перемещают по рукаву вручную. Совмещение инструмента и заготовки осуществляется поворотом рукава и перемещением по нему сверлильной головки.

Главное движение — это вращение шпинделя от электродвигателя M1 через зубчатую передачу z = 33/39, фрикционную муфту Мф₁ и коробку скоростей с тремя двойными блоками Б1, БЗ, Б4 и одним тройным Б2, которые обеспечивают заданный диапазон частот вращения шпинделя. Блок Б4 может занять положение, при котором оба колеса зубчатой передачи выведены из зацепления; в этом случае шпиндель легко поворачивается от руки. С помощью муфты Мф₁ происходит реверсирование шпинделя. Уравнение кинематической цепи привода шпинделя с максимальной частотой вращения можно представить в следующем виде:

Движение подачи — это осевое перемещение шпинделя через зубчатую передачу z=33/54, которое получает вал VI коробки подач, обеспечивающей 12 значений подач при переключении блоков Б5 и Б6 и муфты Мф_З в переборном блоке Б7. При включении муфты Мф4 на валу X получает вращение червячная передача z =2/38 и реечное колесо z =13, перемещающее рейку, нарезанную на гильзе шпинделя. Ручную подачу осуществляют вращением маховика 4. Перемещая штурвал 5 «от себя», включают муфту Мф5 и сообщают шпинделю механическую или ручную подачу. В положении штурвала «на себя» шпинделю можно сообщить большую ручную подачу. Уравнения кинематической цепи для определения минимальной S_min и максимальной S_max подач шпинделя можно представить в следующем виде:

Вспомогательные движения. Перемещение сверлильной головки осуществляют маховиком 6 через зубчатое колесо z=16 (разрез А-А) накидное колесо z=24, соединенное с рейкой, укрепленной на рукаве. Зажим головки - гидравлический. Вертикальное перемещение рукава осуществляется от реверсивного электродвигателя М2 через зубчатые передачи z=22/45, 16/40 на ходовой винт с двумя гайками: подъема 1 и зажима 3. При вращении ходового винта гайка 1 вращается свободно, а гайка 3 перемещается вверх по винту, освобождая зажимное устройство рукава. При дальнейшем движении торцовые зубья гайки 3 входят в зацепление с зубьями гайки 1, вращение гайки 1 прекращается и она начинает перемещаться вверх или вниз (в зависимости от направления вращения электродвигателя) вместе с рукавом. При достижении гайкой (и рукавом) нужной высоты электродвигатель изменяет направление вращения; гайка зажима 3 движется в противоположном направлении, выходит из зацепления с гайкой 1, доходит до нейтрального положения и зажимает рукав через систему рычагов 2. Муфта Мф₆ предохраняет привод механизма подъема от перегрузки.

Радиально-сверлильный станок модели 2В56

Станок предназначен для сверления, зенкерования и развертывания отверстий и для нарезания резьб в изделиях крупных и средних размеров значительного веса в условиях индивидуального и серийного производства.

Общий вид станка приведен на рис.43.

Движения в станке. Движение резания — вращение шпинделя. Движение подачи — вертикальное осевое перемещение шпинделя. Вспомогательные движения: ручное горизонтальное перемещение шпиндельной бабки по траверсе; механическое вертикальное перемещение траверсы по поворотной колонне и зажим траверсы на поворотной колонне; ручной поворот траверсы с колонной и механическое закрепление поворотной колонны.

Обрабатываемая деталь устанавливается на основании А станка или на приставном столе 3. Режущий инструмент, укрепляется в шпинделе станка. Для совмещения оси инструмента с осью будущего отверстия шпиндельную бабку Ж необходимо вручную перемещать по направляющим траверсы Е, которая в свою очередь может быть повернута вместе с полой поворотной колонной Г.

Установка траверсы по высоте в зависимости от размера обра­батываемой детали обеспечивается перемещением траверсы относительно поворотной колонны.

Для сверления несквозных отверстий станок снабжен механизмом автоматического останова подач.

Изменение чисел оборотов шпинделя и подач обеспечивается коробками скоростей и подач с однорукояточным управлением. Станок снабжен механизмом автоматического выключения подачи по достижении требуемой глубины сверления.

Подъем и опускание траверсы осуществляется самостоятельным электродвигателем, приводящим в движение специальный механизм, смонтированный в траверсе. Зажим траверсы на полой поворотной колонке происходит автоматически после прекращения подъема или опускания траверсы.

Кинематическая схема станка мод.2В56 приведена на рис.44.

Движение резания. Шпиндель станка VII приводится в движение электродвигателем мощностью 5,5 квт через полужесткую муфту, цилиндрические колеса 31—49 и коробку скоростей. В коробке расположены тройной подвижной блок шестерен Б₁, сменные колеса А—В и два двойных подвижных блока шестерен Б₂ и Б₃. Обычно к станку прилагаются два сменных колеса с числом зубьев А=40 и В=33. Эти колеса можно менять местами. Максимальное число оборотов шпинделя п_тах определяется из выражения

Движение подачи. Движение подачи шпинделя заимствуется от полого вала VI, связанного шлицевым соединением со шпинделем VII, и передается через шестерни 31—41, девятискоростную коробку подач, колеса 22—55, вал XI, червячную передачу 1—60 реечной шестерне 13, закрепленной на полом валу XII и находящейся в зацеплении с рейкой т = 3 мм гильзы шпинделя. В коробке подач находится два тройных подвижных блока шестерен Б₄ и Б₅.

Минимальная подача шпинделя S_min определяется из выражения

Включение и выключение механической подачи осуществляется фрикционной муфтой М₂, которая управляется рукоятками Р. При перемещении рукояток на себя фрикционная муфта М₂ сцепляет червячное колесо 60 с полым валом XII, включая механическую подачу.

Вспомогательные движения. При перемещении рукояток Р от себя муфта М₂ выключается; в этом случае поворотом рукояток Р относительно оси полого вала XII можно производить вручную быстрые перемещения шпинделя.

Ручное точное перемещение (подача) шпинделя осуществляется маховиком Мх, закрепленным на полом валу XIII при включенной муфте М₁ и нейтральном положении тройного подвижного блока шестерен Б₅ коробки подач. Перемещение шпиндельной бабки по направляющим траверсы производится вращением маховика Мх₁, закрепленного на валу XIV, который проходит внутри полых валов XII и XIII, расположенных соосно. На другом конце вала XIV, условно изображенного на схеме изогнутым, установлена реечная шестерня 13, находящаяся в зацеплении с рейкой т = 3 мм. Рейка закреплена на траверсе.

Вертикальное перемещение и зажим траверсы на полой поворотной, колонне осуществляются электродвигателем мощностью 1,3 квт. От электродвигателя через шестерни 23—66, вал XV и зубчатые колеса 16-54 приводится в движение вертикальный ходовой винт XVI. На винте находятся две гайки, расположенные внутри траверсы. Из них верхняя - гайка Г₁ подъема — может свободно вращаться с ходовым винтом XVI, но вдоль винта она двигается только вместе с траверсой. На нижнем конце гайки Г₁ подъема имеются зубья, которыми она может соединяться с внутренними зубьями гайки Г₂ , т.е. гайки зажима. Эта гайка вращаться с ходовым винтом не может, так как она связана с траверсой направляющей шпонкой Ш. При вращении ходового винта гайка Г₂ перемещается вдоль его оси.

На нижнем конце гайки Г₂ зажима имеется кольцевая проточка, в которую входит вилка рычажно-зажимного устройства траверсы.

При вращении ходового винта XVI вначале гайка Г₁ подъема будет свободно вращаться, а гайка Г₂ зажима будет перемещаться вдоль ходового винта, освобождая зажимное устройство траверсы. После некоторого перемещения гайки Г₂ зажима ее зубья войдут в зацепление с зубьями гайки Г₁ подъема. Гайка Г₁ не сможет больше вращаться вместе с ходовым винтом, вследствие чего она начнет перемещаться вдоль винта вместе с траверсой, перемещая ее вверх или вниз в зависимости от направления вра­щения электродвигателя и ходового винта.

После перемещения траверсы до требуемой высоты кнопку пуска электродвигателя освобождают; благодаря соответствующей электрической схеме электродвигатель получит вращение в обратном направлении. Вследствие этого гайка зажима Г₂ будет двигаться в противоположном направлении, выйдет из зацепления с гайкой Л подъема, дойдет до нейтрального положения и заклинит зажимное устройство траверсы.

Зажим полой поворотной колонны производится электродвигателем мощностью 0,52 квт, при вращении которого через червячную передачу 2—60 приводится в движение винт XVII, стягивающий хомут, который связывает поворотную и неподвижную колонны.

Винт имеет дифференциальную резьбу с шагом 5,5 и 6 мм; при каждом обороте винта хомут сжимается или расходится на разность шагов, т. е на 0,5 мм. Червячное колесо связано с хвостовиком винта шлицевым соединением.

По окончании зажима хомута электродвигатель автоматически останавливается.

Настольные сверлильные станки.

По классификации сверлильные настольные станки относятся ко 2-й группе и 1-му типу: вертикально-сверлильные станки.

Это подгруппа одна из самых малых среди сверлильных станков. Станки используются для сверления отверстий небольшого диаметра в среднем до 16мм в малых корпусных деталях. Такие мини сверлильные станки устанавливаются на столе и называются настольными (рис.45).

Настольные сверлильные станки позволяют сверлить, рассверливать, зенкеровать и зенковать, развертывать отверстия диаметром до 9-18 мм, нарезать метрическую резьбу метчиками в изделиях из черных и цветных металлов, неметаллических материалов. Сверлильные настольные станки с успехом могут применяться для работы в домашних мастерских, школах, профучилищах, а также на малых предприятиях с небольшими и серийными объемами металлообрабатывающего производства. Частота вращения шпинделя сверлильных станков регулируется установкой ремня на 3-5-ступенчатых шкивах. Эти станки эффективно используется в условиях промышленных предприятий, ремонтных мастерских и в бытовых условиях в индивидуальном, мелкосерийном, иногда в крупносерийном производствах.

Основные технологические параметры настольного сверлильного станка: наибольший условный диаметр сверления в стали (до 10-18 мм); наибольшее перемещение шпинделя настольно сверлильного станка; наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола; размеры стола; мощность привода.

Магнитно-сверлильный станок.

Устройство, которое функционально способно заменить полнометражный сверлильно-фрезерный станок, имея при этом малый вес и небольшие габариты, называется магнитным сверлильным станком. Магнитный сверлильный станок представляет собой механическое устройство, весом около 9 килограммов, весьма портативных размеров, которое, прикрепившись к металлоконструкции посредством электромагнитного основания, позволяет производить все технологические операции, которые способен выполнить полнометражный сверлильно-фрезерный станок (рис.46). Магнитный сверлильный станок способен прикрепляться к металлической поверхности, сохраняя все рабочие функции, в любом пространственном положении: вертикально, горизонтально, под любым углом и даже вверх ногами, на потолке. Компактность магнитного сверлильного станка даёт возможность производить сложные технологические операции в таких местах, куда невозможно добраться с помощью обыкновенного инструмента. С помощью корончатых свёрл магнитный станок качественно работает с такими металлами, как сталь, алюминий, нержавейка, чугун, справляется с железнодорожными рельсами, а также металлоконструкциями любой прочности и размеров. Сверлильные станки на магните иссверливают в металле отверстия, обрабатывают их и нарезают резьбу, при наличии механизма реверса. Корончатые сверла, по преимуществу используемые в магнитных сверлильных станках, являются более эффективными по сравнению с обыкновенными, спиральными свёрлами, так как требуют меньшей мощности от механизма и дают меньше стружки. Магнитный сверлильный станок способен, в зависимости от модификации, делать отверстия до 10 см в диаметре. В случае необходимости работы с немагнитным материалом магнитный сверлильный станок использует трубное крепление, т.е. струбцину. Для выполнения отверстий на немагнитных листах для сверлильного станка на магните применяется дополнительное устройство: вакуумное крепление.

Горизонтально-сверлильные станки.

Станки для глубокого сверления находят применение в различных отраслях промышленности для образования отверстий, глубина которых превышает диаметр в 5 раз и более. Обработка, как правило, ведется однолезвийным инструментом. Предъявляются высокие требования к прямолинейности оси отверстия, соосности отверстия относительно наружных поверхностей, цилиндричности, шероховатости и точности взаимного положения обработанных отверстий.

Для обработки глубоких отверстий (l>5D) диаметром 3—20 мм применяют ружейные и спиральные сверла, в том числе оснащенные твердым сплавом.

При применении спиральных сверл для отверстий диаметром 4—40 мм наилучшие результаты по точности и производительности обработки дают шнековые сверла, имеющие значительно больший угол наклона винтовых канавок, треугольный профиль канавок и утолщенную сердцевину. Сверление отверстий диаметром более 20 мм эжекторными сверлами производится с внутренним подводом СОЖ и внутренним отводом стружки.

Станки для глубокого сверления выполняются по одной из схем:

1) вращается инструмент или вращается заготовка;

2) вращается одновременно заготовка и инструмент.

Общий вид горизонтального станка для глубокого сверления приведен на рис.47. Главное движение имеют инструмент (Dr1) и заготовка (Dr2)- Движение подачи Ds осуществляется инструментом 5. На станине 12 смонтирован привод вращения инструмента, выполненный в виде шпиндельной бабки с электродвигателем 7.

В приводе подачи 9 вращение передается от двигателя через редуктор на ходовой винт 11. В ряде конструкций привода предусмотрен быстрый подвод, например за счет установки отдельного электродвигателя. Важным элементом конструкции является установка 8 для подачи СОЖ и отвода стружки. Заготовка 4 зажимается в специальном приспособлении 3, имеющем с одной стороны патрон, с другой — торцовый поджим 10. Вращение патрона с заготовкой производится от двигателя 1 через редуктор 2. При глубоком сверлении заготовок большой длины инструмент поддерживается люнетом 6. В условиях массового производства станки для глубокого сверления выполняют многошпиндельными и оснащаются загрузочно-разгрузочными устройствами.

Специализированные и специальные сверлильные станки.

В условиях серийного и мелкосерийного производства вертикально-сверлильные станки оснащают многошпиндельными головками, а в ряде случаев и загрузочно-разгрузочными приспособлениями. Управление станком кнопочное, цикл работы - автоматический. По возможности регулировать межцентровое расстояние различают специальные головки с нерегулируемым положением шпинделей (рис.48) и универсальные с регулируемым положением шпинделей (рис.49).

Специальные головки предназначаются для обработки, например, заготовок 4 (рис.48) с определенным расположением отверстий, поэтому шпиндели 2 таких головок не могут изменять свое положение. Головки крепятся к шпинделю или гильзе станка. На ряде станков головка крепится к специальному фланцу, выполненному на гильзе шпинделя. Во всех головках вращение от шпинделя станка к шпинделям головок передается через систему зубчатых колес 1, обеспечивающих необходимую частоту вращения каждого шпинделя. Головка обычно с помощью скалок 8 связана с подвесной кондукторной плитой 7, служащей для направления инструмента по кондукторным втулкам 3. Кондукторная плита для повышения точности обработки фиксируется двумя фиксаторами 6, расположенными на зажимном приспособлении 5. При обработке резьб применяют головки с раздельным приводом, т.е. для привода резьбонарезных шпинделей используют дополнительный электродвигатель.

Часть универсальной головки с регулируемыми шпинделями показана на рис. 49. Вращение шпинделей осуществляется с помощью двухшарнирной передачи, соединяющей ведущий вал 1 со шпинделем 5, который смонтирован на кронштейне 4. Кронштейн можно переставлять вдоль Т-образных пазов плиты 7. Фиксация кронштейна осуществляется с помощью винтов 6. Плита 7 закреплена на колоколе 8. В качестве шарниров использованы шарниры Гука 2 и 3. Для того чтобы кронштейн 4 мог перемещаться, шарниры снабжены телескопическими соединениями. В серийном и массовом производстве находят применение специализированные центровальные станки, полуавтоматы и автоматы как односторонние - для центровки одного торца, так и двусторонние - для одновременной центровки обоих торцов заготовок. Главное движение - вращение инструмента n, движение подачи - перемещение пиноли или головки Ds.

Рассмотрим компоновку двустороннего центровального станка для обработки заготовок типа валов (рис.50). На станине 1 посередине расположено приспособление 4 для крепления заготовки 5, а на краях установлены бабки 2 со сверлильными головками 3. Бабки и элементы приспособления имеют установочные перемещения у, необходимые при изменении длины заготовки. Центровочные сверла или комбинированный режущий инструмент, установленный в пинолях сверлильных головок 3, получают вращательное движение от электродвигателя 6 через ременную передачу 7 и редуктор; поступательное перемещение получает пиноль со шпинделем от кулачкового механизма. Заготовка (вал) неподвижно закрепляется на станке в специальном приспособлении 4, выполненном в виде тисков.

Автоматический цикл станка: быстрый подвод, рабочая подача инструмента, выдержка, быстрый отвод, остановка шпинделей. Для массового производства деталей типа валов центровальные станки выполняют для комплексной обработки: фрезерно-центровальные - для фрезерования торцов и обработки центровых отверстий; центровально-обточные - для подрезания торцов, обработки шейки и центрования.

На базе универсальных сверлильных станков изготовляют специальные станки для выполнения конкретных операций. Они работают в автоматическом цикле за счет использования электрических, гидравлических и других устройств, механизмов смены инструментов, например револьверных головок, многопозиционных поворотных столов с автоматически действующими зажимными приспособлениями, устройств контроля нагрузки на сверло и контроля целостности инструмента, других устройств, обеспечивающих надежную работу в условиях автоматизированного производства.

Наладка сверлильных станков.

Установка заготовок небольших размеров и массы на вертикально-сверлильных станках осуществляется непосредственно на столе станка с помощью прихватов, ступенчатых и регулируемых упоров, болтов или в приспособлениях - кондукторах. Крупные заготовки на радиально-сверлильных станках устанавливают на основании станка, а средние - на съемную проставку. Установка цилиндрических заготовок осуществляется в призмах с прижимом к ним струбцинами или прихватами. Обработка отверстий, расположенных по окружности или наклонно, производится с помощью поворотных столов или стоек, на которых закрепляются каким-либо способом заготовки.

Выверка правильности установки заготовки (без приспособления) осуществляется универсальным инструментом в зависимости от заданной точности обработки.

Приспособления для установки и зажима заготовок делят на универсальные и специальные. К универсальным приспособлениям относятся машинные тиски с винтовым или эксцентриковым зажимом, применяемые в единичном производстве, и с пневмо- или гидроприводом, используемые в серийном производстве. К универсальным приспособлениям относятся также универсально-сборные приспособления (УСП), состоящие из набора различных установочных, зажимных и других деталей, из которых собирается приспособление в зависимости от назначения, формы и размеров обрабатываемой заготовки.

На рис.51, а показаны машинные тиски с пневматическим цилиндром 7, посредством которого через шток 5 поршня 4 и рычаг 6 происходит перемещение подвижной губки 1 и прижим заготовки 2 к неподвижной губке 3. Подача воздуха в цилиндр осуществляется поворотом рукоятки крана (распределителя).

К специальным приспособлениям относятся разнообразные приспособления, изготовленные применительно для обработки конкретной заготовки в условиях крупносерийного и массового производства. На рис.51, б показано такое приспособление в виде кондуктора, в котором заготовка 10 устанавливается в неподвижной 9 и подвижной 11 призмах и зажимается винтом 12. Сверление отверстия выполняется через кондукторную втулку 8.

Крепление заготовки на станке должно быть надежным во избежание травмы рабочего и поломки инструмента вследствие проворачивания детали.

Инструмент больших размеров с коническим хвостовиком 1 (рис. 55, а) непосредственно устанавливают в коническое отверстие шпинделя 2. Инструмент с малым коническим хвостовиком 5 (рис.52, б) устанавливают в шпиндель посредством одной или нескольких переходных втулок 4. Инструмент из шпинделя удаляют посредством клина 3 или встроенным механизмом. Инструмент с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в самоцентрирующем кулачковом или цанговом патроне (рис.52, в). При последовательной обработке отверстия несколькими инструментами (сверло, зенкер, развертка) используют быстросменные патроны (рис.52, г). При нарезании резьбы в глухих отверстиях применяют предохранительные патроны, а также реверсивные патроны для вывинчивания метчиков из резьбового отверстия обратным вращением (рис.52, д).

В цанговом патроне (рис.52, в) инструмент с цилиндрическим хвостовиком 9 зажимается с помощью разрезной цанги 8 при навинчивании гайки 7 на корпус 6. В быстросменном патроне (рис.52, г) сменная втулка 14 с установленным инструментом 15 удерживается от выпадения и проворачивания шариками 13, находящимися в отверстиях втулки 14 и корпуса 10 патрона. При подъеме кольца 12 шарики расходятся и втулка 14 освобождается. Для закрепления втулки с другим инструментом следует втулку установить в корпус и опустить кольцо. Перемещение кольца 12 ограничивается винтом 11. В предохранительном патроне (рис.52, д) метчик 16 закрепляется через сменную втулку 23 в ведомой полумуфте 18, так же как в быстросменном патроне.

Полумуфта 18 свободно посажена на оправке 21 и вращение получает от ведущей полумуфты 19, находящейся под воздействием пружины 20, сила которой регулируется гайкой 22. В случае перегрузки или в конце нарезания при соприкосновении гайки 17 с обрабатываемой заготовкой полумуфта 19 выходит из зацепления с зубцами полумуфты 18 и вращение метчика прекращается.

После установки на станок устройств для зажима заготовки и инструмента, закрепления в них заготовки и инструмента следует установить требуемую частоту вращения шпинделя и подачу, настроить механизм автоматического отключения подачи и запустить станок на обработку пробной заготовки, а затем остальных заготовок партии.