Глава XII
РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ
На расточных станках можно сверлить, рассверливать, зенкеровать, растачивать и развертывать отверстия, подрезать торцы резцами, фрезеровать поверхности и пазы, нарезать резьбу метчиками и резцами и т. д. (рис. 78).
Расточные станки подразделяют на горизонтально-расточные, координатно-
расточные и алмазно-расточные (отдел очно-расточные). Для тонкой (алмазной) обработки деталей применяют алмазно-расточные станки, которые позволяют растачивать отверстия с отклонением поверхности отверстия от цилиндрической формы в пределах 3—5 мкм. Координатно-расточные станки предназначены для обработки точных отверстий в тех случаях, когда нужно получить точные межцентровые расстояния или расстояния осей отверстий от базовых поверхностей (в пределах 0,005-0,001 мм).
Рис. 78. Работы, выполняемые на горизонтально-расточных станках:
а - растачивание цилиндрических отверстий; б - сверление отверстий; в - обработка вертикальной поверхности торцовой фрезой; г - обработка гори-еонтальных плоских и фасонных поверхностей; д - обработка торца резцом е- нарезание внутренней резьбы резцом
§ I. Универсальный горизонтально-расточный станок 2620в
Станок (рис. 79) предназначен для обработки относительно крупных и громоздких деталей. На нем можно растачивать, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия, нарезать наружную и внутреннюю резьбы, цековать и фрезеровать поверхности деталей. На станке целесообразно обрабатывать детали, у которых нужно растачивать несколько параллельных отверстий с точным расстоянием между их осями. Станок имеет неподвижную переднюю стойку, поворотный стол с продольным и поперечным перемещением относительно оси шпинделя и планшайбу с радиальным суппортом.
Характеристика станка. Диаметр выдвижного шпинделя 90 мм; размеры стола 1250x1120 мм; наибольшие перемещения стола: поперечное 1000 мм, продольное 1090 мм; наибольшее вертикальное перемещение шпиндельной бабки 1000 мм; наибольшая масса устанавливаемой детали 2000 кг; наибольшее осевое перемещение выдвижного шпинделя 710 мм; пределы частот вращения шпинделя 12,5-1600 об/мин, планшайбы 8—200 об/мин; пределы осевой подачи шпинделя 2,2-1760 мм/мин; мощность электродвигателя главного движения 8,5/10 кВт; габаритные размеры 5700x3400x3000 мм; масса станка 12,5 т.
Принцип работы станка заключается в следующем. Инструмент крепят в
шпинделе или в суппорте планшайбы и получает главное движение -вращение. Обрабатываемую заготовку устанавливают непосредственно на столе или в приспособлении. Столу сообщается продольное или поперечное поступательное движение. Шпиндельная бабка перемещается в вертикальном направлении по передней стойке (одновременно с ней вертикально перемещается опорный люнет на задней стойке). Расточной шпиндель получает поступательное перемещение, (при растачивании отверстий, нарезании внутренней резьбы и т. п.). Суппорт планшайбы перемещается по планшайбе в радиальном направлении. Все эти движения являются движениями подач.
Главное движение - вращение шпинделя и планшайбы. Шпиндель и планшайба станка вращаются от двухскоростного электродвигателя мощностью N = 8,5 кВт (рис. 80) через коробку скоростей с двумя тройными блоками зубчатых колес Bi и Б2. Вращение планшайбы 4 включается муфтой Мь которая приводит в движение зубчатое колесо 21, свободно посаженное на валу IV.
21 От вала IV через передачу — получает вращение пустотелы вал VII и
закрепленная на нем планшайба 4.
Уравнение кинематической цепи для минимальной частоты вращения планшайбы
..,181919, ч21
птin „„ =1500 М, —«8оо мин
ттпл 72 60 6Г 1;92
Рис. 79. Общий вид универсального горизонтально-расточного станка 260В:
1 - задняя стойказ 2 - люнет 3 - станина; 4 - продольные салазки стола 5 - поперечные салазки стола? в 6- поворотный стол; 7 - планшайба; 8 - радиальный суппорт; 9 -шпиндельная бабка 10 - передняя стойказ 11 - шкаф электрооборудования 12 -электромашинный агрегат
Рис 80 Кинематическая схема станка 2620В
Шпиндель 6 получает вращение через колеса — (как показано на схеме)
86
или через зубчатые колеса — в зависимости от положения муфты М2.
Уравнение кинематической цепи для минимальной частоты вращения шпинделя
,.„18191930 ,_. ..
«mm шп =1500 к\2,5об/мин
пип шп 72 60 61 86
Механические подачи и быстрые установочные перемещения рабочих органов станка осуществляется от регулируемого электродвигателя мощностью N = 2,1 кВт, работающего в системе генератор-двигатель. Величина подачи и скорость установочных перемещений регулируются в широких пределах путем бесступенчатого изменения частоты вращения вала электродвигателя. Движение рабочих органов станка реверсируется также электродвигателем.
От этого электродвигателя могут осуществляться следующие механические подачи и установочные движения рабочих органов: осевая подача расточного шпинделя 6 и радиальная подача суппорта 5, вертикальное перемещение шпиндельной бабки 3 и одновременное перемещение люнета /, поперечная и продольная подачи стола 2.
Осевое перемещение расточного шпинделя может осуществляться механически и вручную. Механические осевые подачи расточного шпинделя производятся от электродвигателя N = 2,1 кВт через цилиндрическую
16 1 Л/г 60
пару—, электромагнитную муфту Ms, коническую пару —, цилиндрические
54 50 , Л/Г 54 62
колеса —, коническую передачу—, муфту М6, цилиндрические колеса —,—
45 25 54 44
и — и ходовой винт с шагом Р = 20 мм.
31
При нарезании резьбы необходимо, чтобы за один оборот шпинделя осевое перемещение его было равно шагу нарезаемой резьбы. Расчетная кинематическая цепь при нарезании резьб начинается от шпинделя 6 и заканчивается его осевым перемещением. Необходимый шаг нарезаемой
резьбы обеспечивается подбором сменных зубчатых колес —.
Ъ d
Радиальное перемещение суппорта планшайбы осуществляется через планетарный механизм. Корпус планетарного механизма вращается от вала
92 VII планшайбы через косозубую передачу —, Кроме того, центральное
зубчатое колесо z = 16 этого механизма вращается от вертикального вала через
4 А, Л* 64
червячную пару — муфту М& и цилиндрическую пару —.
Планетарный механизм, суммируя оба эти движения, вращает вал с зубчатым колесом z = 35 и через зубчатую передачу —, конические
17
колеса— и червячно-реечную передачу перемещает радиальный суппорт
планшайбы.
Суппорт располагается на планшайбе, которая может вращаться с
различной частотой п'. Это усложняет механизм подач суппорта. Для осуществления движения суппорта на планшайбу свободно насажено зубчатое колесо z = 100, которое получает вращение от зубчатого колеса z = 35, посаженного на левом ведомом валу планетарной передачи. У этой передачи для данного станка ведущими являются корпус (водило) и вал с зубчатым колесом z = 16. Обозначим частоту вращения вала с колесом z = 16пь частоту вращения корпуса (водила) пО, а частоту вращения ведомого вала я4. Для определения частоты вращения валов планетарной передачи используют формулу Виллиса (см. стр. 55)
П\ ~П0 _ Z2Z4 ( Л"1
где т - число наружных зацеплений (для нашего случая m = 2).
Подставив в формулу Виллиса значения чисел зубчатых колес Zi,Z2,z3, и z4, получим
пх-пй = 32-23 _ 23 и4 -п0 16-16 8
Отсюда выводим формулу для определения частоты вращения п4 ведомого вала
8 15
4 23 1 23 0
Теперь находим частоту вращения зубчатого колеса z =100 при выключенном механизме подач, т. е. при П] = 0 и при вращающейся планшайбе с частотой п':
15 , 92. _ 15 92 . _ 20
[J _— ' flfx л Tin it ъ fit ft *"" it
4 23 °' ° 21 4 23 21 7
,oo 4 35 20 35 тогдап = n — = —w — = rv 100 7 100
Следовательно, частота вращения зубчатого колеса z = 100 при выключенном механизме подач будет совпадать с частотой вращения планшайбы, т. е. зубчатое колесо z = 100 будет вращаться синхронно с планшайбой и суппорт не будет иметь радиального перемещения.
Для определения величин радиального перемещения суппорта необходимо знать передаточное отношение передачи от вала с зубчатым колесом ъ- 16 до вала с колесом z = 35:
л 4 8 1 . и4 8 при no=O rv =—и1 т.е. i = — = — 23 Wj 23
Тогда управление кинематической цепи подачи радиального суппорта будет иметь вид
_ 16/., чбО 4 /., ч64 8 35 10017., .
,$„, • = «,nA, —(м,) (М„) \6мм/мин
pri.mm эп.дв 7?v 5/4829v 8 ^ 50 23 100 23 17
Вертикальное перемещение шпиндельной бабки осуществляется вертикальным ходовым винтом с шагом Р = 8мм при включенной муфте Мз
Вертикальное перемещение люнета производится ходовым винтом с шагом Р = 6 мм одновременна и синхронно с вертикальным перемещением шпиндельной бабки. Точное положение люнета и оси шпинделя по высоте корректируют вручную вращением гайки, перемещающей люнет.
Движения стола. Продольное перемещение стола осуществляется
ходовым винтом с шагом Р = 10 мм при вклю. ченнои муфте М4. Поперечное перемещение стола осуществляется от электродвигателя N = 2,1 кВт с помощью винта с шагом! = дАигаМтеля ТП Гл nPOHf 6ДИТСЯ либо от отдельного электродвигателя N = 1,5 кВт, либо вручную-