Багров Н.М., Г.А. Трофимов, В.А. Андреев В.В. Основы отраслевых технологий

Подождите немного. Документ загружается.

131

ные и центро-

вальные

расточные

– Заточные Плоскошли-

фовальные

Притирочные,

полироваль-

ные, хонинго-

вальные

Разные станки,

работающие

абразивом

Электро-

искровые

– Электроэрози-

онные, ультра-

звуковые

Анодномеха-

нические

–

Для обра-

ботки торцов

зубьев колес

Резьбофре-

зерные

Зубоотделоч-

ные и шевин-

говальные

Зубо- и резь-

бошлифо-

вальные

Разные зубо-

обрабаты-

вающие

Вертикаль-

ные бескон-

сольные

Продольно-

фрезерные

двухстоечные

Широкоуни-

версальные

Горизонталь-

но-консольные

Разные фре-

зерные

Протяжные

горизонталь-

ные

Протяжные

для внутренне-

го протягива-

ния

Вертикальные

для наружного

протягивания

– Разные стро-

гальные

Ленточные

пилы

Дисковые

пилы

Ножовочные

пилы

– –

Для испыта-

ния инстру-

мента

Делительные

машины

Балансиро-

вочные

–

132

К таким деталям и узлам станка относятся:

станина – корпусная часть станка, на которой закреп-

ляются остальные детали и узлы станка. Изготавливается лить-

ем из чугуна или сваркой из стальных листов;

стол – часть станка, служащая для установки заготовки;

суппорт – узел для закрепления заготовки или инстру-

мента и передачи им движения;

шпиндель – вал, на котором закрепляется в патроне

инструмент или заготовка.

Подшипник – опорная деталь из прочного сплава, исполь-

зуемая для уменьшения трения между движущимися элементами

механизма. Они подразделяются на подшипники качения и под-

шипники скольжения. В подшипниках качения для передачи дви-

жения используются шарики или ролики, в подшипниках скольже-

ния используется антифрикционный материал, вставляемый в

виде цилиндра между поверхностями вращающейся и неподвиж-

ной детали.

Для передачи движения от двигателя к исполнительным

механизмам служат передачи (рис. 4.28).

Фрикционная передача (рис. 4.28, а, б, в) пред-

ставляет собой передачу, в которой вращательное движение

передается с помощью сил трения, возникающего между дис-

ками, конусами или колесами, насаженными на валы и при-

жимаемыми друг к другу. Передача широко применяется в

технике для исключения резких торможений и пусков (напри-

мер, в автомобиле – диск сцепления, в радиоприемниках –

диск настройки и т.д.).

Цепная передача (рис. 4.28, г) осуществляется с по-

мощью специальной цепи 3 и двух звездочек – 1 и 2 (например,

в велосипеде).

Ременная передача (рис. 4.28, д) осуществляется

плоскими, клиновыми, иногда круглыми ремнями 2 через закре-

пленные на двух валах шкивы 1 и 3.

Зубчатая передача (рис. 4.28, е, з) осуществляется с

помощью зубчатых колес (шестерен), обеспечивает постоянное

передаточное число и широко используется в металлорежущих

станках.

Червячная передача (рис. 4.28, ж) состоит из червяч-

ного колеса 1 и червяка 2 и используется для резкого изменения

скорости (до 300 раз).

Для преобразования вращательного движения в воз-

вратно-поступательное наиболее часто применяются реечные,

винтовые, кулачковые и кривошипные механизмы.

133

Варианты фрикционной передачи

Передачи: цепная ременная зубчатая

червячная внутренняя зубчатая Реечный механизм

Кривошипно-шатун-

ный механизм

Кулачковый

механизм

Пример механизма пере-

ключения передач

Рис. 4.28. Передачи и механизмы, применяемые

в металлорежущих станках

Реечный механизм (рис. 4.28, и) состоит из соединен-

ных в пару рейки и зубчатого колеса. При вращении колеса рей-

ка совершает поступательное движение (например, в токарно-

винторезном станке).

В винтовом механизме при вращении неподвижно ус-

тановленного винта (или гайки) поступательное движение со-

вершает вращающаяся гайка (или, соответственно, винт), со-

единенная с исполнительным механизмом.

В кривошипном механизме (рис. 4.28, к) вращающее-

ся звено – кривошип или коленчатый вал приводит в возвратно-

а б в

д е

л 2

134

поступательное движение спаренные с ним (шарнирно) звенья

(в приведенном примере вращательное движение кривошипа 1

передается через шатун 2 на двигающийся поступательно и свя-

занный с исполнительным органом ползун 3).

В кулачковом механизме (рис. 4.28, л) расположенные

на распределительном валу вращающиеся выступы 1 – кулачки

приводят в возвратно-поступательное движение соединенные с

ними стойки 2.

4.6.4. Токарные станки. На станках токарной группы об-

рабатываются цилиндрические, конические наружные и внут-

ренние поверхности тел вращения, а также плоскости, перпен-

дикулярные к оси вращения. Токарные станки составляют осно-

ву станочного парка.

Устройство станка. Все детали и узлы станка смон-

тированы на станине (рис. 4.29) – массивной чугунной плите с

двумя тумбами. В левой тумбе установлен главный электродви-

гатель, в правой расположены насос и резервуар для подачи

охлаждающей жидкости. Верхняя часть станины имеет две на-

правляющие, по которым прямолинейно перемещаются подвиж-

ные узлы – суппорт и задняя бабка.

Передняя бабка 2 – чугунная литая конструкция, рас-

положенная на станине слева. Внутри нeё установлен главный

рабочий орган станка – шпиндель 3, представляющий собой по-

лый вал, который вращает заготовку. На его правом конце кре-

пится технологическая оснастка (патроны, цанги, планшайбы и

центры)

для установки и закрепления обрабатываемой детали.

Шпиндель получает вращение от электродвигателя через кли-

ноременную передачу и коробку скоростей (систему зубчатых

колес), размещенных внутри передней бабки.

Задняя бабка 5 предназначена для поддержания с по-

мощью центра 13 второго конца заготовки или сверла, закреплен-

ного в патроне задней бабки, при сверлении заготовки по центру.

Патрон – приспособление, в котором закрепляется инструмент или заготовка;

цанга – приспособление в виде разрезной втулки для зажима цилиндрических

или конических предметов (заготовок); планшайба – плоское кольцо или диск,

устанавливаемое на шпинделе для закрепления заготовки; центры – стальные

конусы, применяемые для закрепления заготовки по центру ее вращения.

135

Рис. 4.29. Общий вид токарно-винторезного станка 1К62:

1 – коробка подач, 2 – передняя бабка, 3 – шпиндель, 4 – суппорт; 5 –

задняя бабка, 6 – рейка, 7 и 11 – передняя и задняя тумба,

8 – фартук, 9 и 10 – ходовые винт и вал, 12 – направляющие стани-

ны, 13 – центр конуса задней бабки

Коробка п одачи 1 служит для настройки станка на

нужную величину продольной или поперечной подачи резца и

передачи движения от шпинделя к суппорту через ходовой винт

9 – при нарезании резьбы или ходовой валик 8 – при обработке

других поверхностей.

Суппорт 4 служит для закрепления в установленном на

нем резцедержателе режущего инструмента и ручного или авто-

матического его перемещения (подачи) относительно заготовки.

Суппорт состоит из продольных салазок, перемещающихся по

направляющим вдоль станка, и поперечных салазок, по которым

перемещается резцедержатель перпендикулярно относительно

заготовки.

Фартук 8 – часть станка, где вращательное движение от

двигателя преобразуется в поступательное движение суппорта

с инструментом с помощью ходового винта 9 или вала 10.

Заготовка устанавливается одним концом в патрон пе-

редней бабки, вторым укрепляется на конусе задней бабки. При

вращении заготовки с ее поверхности резцом, установленным в

суппорте, снимается слой стружки до заданного размера.

136

Основными параметрами станков являются: наибольший

диаметр заготовки, обрабатываемой над станиной, и наиболь-

шее расстояние между центрами.

К токарным станкам также относятся токарно-револь-

верные, токарные лобовые, карусельные станки и станки-

автоматы.

Токарно-револьверные станки (рис. 4.30) предназначе-

ны для обработки небольших деталей в серийном и массовом про-

изводстве. Устройство станка (рис. 4.30, а) аналогично токарно-

винторезному станку: 1 – станина, на ней установлена передняя

бабка 4 с коробкой скоростей 3, коробка подачи 2 и поперечный

суппорт 5, но вместо задней бабки здесь установлен револьвер-

ный суппорт 7 с револьверной головкой 6.

Рис. 4.30. Токарно-револьверный станок (а)

и схема обработки на нем заготовки (б):

слева – схема обработки заготовки резцами, установленными в ре-

вольверной головке, справа – резцами, установленными в поперечном

суппорте

Он позволяет производить ряд операций, не перестраивая

станок, за счет смены резцов, установленных в револьверной го-

ловке и в поперечном суппорте. Отличается высокой производи-

тельностью и простотой обслуживания.

Последовательность операций обработки заготовок на то-

карно-револьверном станке следующая (рис. 4.30, б). Револьвер-

137

ная головка устанавливается таким образом, чтобы упор 1 встал

напротив прутка, и пруток подается до упора. Затем суппорт от-

ходит, головка автоматически поворачивается на 60° в положение

2, суппорт снова подводится к заготовке, и резцом 2 производится

центровка отверстия. Затем, последовательным поворотом голов-

ки в положение 3 и подачей ее в направлении прутка в заготовке

просверливается отверстие (наполовину) с одновременным обта-

чиванием двух ее цилиндрических поверхностей и фаски. В поло-

жении 4 заканчивается сверление отверстия, в положении 5 – его

развертывание, 6 – нарезка внешней резьбы. После этого револь-

верная головка отводится и начинается обработка заготовки попе-

речным суппортом, как на обычном токарном станке: 7– точение

фасонным резцом, 8 – накатка, 9 – отрезка готовой детали. Ре-

вольверная головка после каждой операции совершает возвратно-

поступательное движение с автоматическим поворотом на 60º.

Таким образом, используя 10 резцов, можно обрабатывать заго-

товку без перенастройки станка.

Лобовые токарные станки (рис. 4.31) предназначены

для обработки коротких деталей диаметром более метра.

Рис. 4.31. Общий вид лобового станка:

1 – станина; 2 – передняя бабка; 3 – планшайба; 4 – суппорт с резце-

держателем; Snp – продольная подача; Sп – поперечная подача

Станок имеет массивную переднюю бабку 2 с планшай-

бой 3, где закрепляется заготовка диаметром 1000–4000 мм.

Заготовка обрабатывается по торцевой поверхности.

Карусельные одностоечные и двухстоечные токар-

ные станки служат для обработки больших заготовок по торцевой

и боковой поверхностям. Особенностью карусельных станков явля-

ется наличие круглого горизонтального стола – планшайбы (кару-

сели), вращающейся вокруг вертикальной оси и имеющей диаметр

138

до 1 м, что позволяет обрабатывать детали диаметром более мет-

ра.

Двухстоечный токарно-карусельный станок (рис. 4.32)

имеет планшайбу 1, установленную на станине и служащую для

установки заготовки, и стойки 2, соединенные поперечиной. По

вертикальным стойкам перемещается и устанавливается над

заготовкой траверса 4. На траверсе установлен верхний суп-

порт 5 и револьверный суппорт 6, на правой стойке – суппорт 3 с

резцедержателями и режущими инструментами. Суппорты рабо-

тают автономно и позволяют полностью обрабатывать заготовку

со всех сторон, кроме базовой.

Рис. 4.32. Общий вид токарно-карусельного станка:

Sr – подача в горизонтальном направлении; Sв – подача в

вертикальном направлении; Sy – установочные перемещения;

1–планшайба, 2–стойки, 3–суппорт, 4–траверса, 5–верхний

суппорт, 6–револьверный суппорт.

На токарно-карусельных станках обтачиваются наружные

и растачиваются внутренние цилиндрические и конические по-

верхности, обтачиваются фасонные поверхности; сверлят, зенке-

руют, развертывают отверстия, обтачивают плоские торцевые

поверхности, с применением специальных приспособлений наре-

зают резьбы, обрабатывают сложные фасонные поверхности по

электрокопирам, фрезеруют, шлифуют и выполняют другие виды

обработки.

Токарные автоматы и полуавтоматы (рис. 4.33) слу-

жат для изготовления крепежа, втулок и других мелких деталей.

139

Рис. 4.33. Токарный станок-автомат:

1 – механизм подачи прутка, 2 – механизм зажима прутка, 3 –

зажимная цанга, 4 – поперечный суппорт, 5 – расточной резец, 6 –

револьверный суппорт, 7 – распределительный вал

Управление станком осуществляется автоматически рас-

пределительным валом 7 с помощью системы кулачков. За один

оборот распределительного вала происходит полная обработка за-

готовки.

Заготовка (пруток) через отверстие в шпинделе подается

кулачковым механизмом 1 на длину детали, затем, по мере по-

ворота распределительного вала, кулачковый механизм 2 при-

жимает цангу к поверхности заготовки, кулачок 6 перемещает

суппорт с резцом 5 и производит обработку заготовки.

По окончании обработки кулачок сдвигает суппорт в ис-

ходное положение, следующий кулачковый механизм – с попе-

речным суппортом 4 – отрезает деталь, кулачковый механизм 2

разжимает цангу и освобождает пруток, кулачковый механизм 1

производит его подачу для изготовления следующей детали.

После этого весь цикл обработки повторяется, пока не будет

переработан весь пруток.

4.6.5. Сверлильные и расточные станки. Цилиндриче-

ские отверстия получают и обрабатывают с помощью различных

режущих инструментов на сверлильных, токарных, револьвер-

ных, расточных и некоторых других металлорежущих станках.

На сверлильных станках выполняют следующие виды работ:

1 – сверление (рис. 4.34, а) – один из самых распро-

страненных способов образования круглых отверстий с помо-

щью различного диаметра и вида сверл;

2 – рассверливание (рис. 4.34, б) – процесс увеличе-

ния имеющихся отверстий сверлом большего диаметра;

3 – зенкерование (рис. 4.34, в) – обработка цилиндри-

ческих литых, штампованных или предварительно просверленных

140

отверстий зенкером для придания им правильной геометрической

формы, требуемой точности размеров и шероховатости поверх-

ности;

4 – растачивание отверстий резцами (рис. 4.34, г, д) осуще-

ствляют тогда, когда координаты осей отверстий должны быть точно

расположены, а их диаметр превышает размеры выпускаемых

сверл;

5 – развертывание (рис. 4.34, е) – обработка отверстий

для получения точных размеров и малой шероховатости поверх-

ности;

6 – зен кование (рис. 4.34, ж) – образование цилиндри-

ческих или конических углублений в предварительно просвер-

ленных отверстиях под головки болтов, винтов или других дета-

лей с помощью цилиндрических и конических зенковок или

сверл большего диаметра;

Рис. 4.34. Схемы обработки отверстий

7 – цекование (рис. 4.34, з, и) – обработка торцовых

поверхностей под гайки, шайбы и кольца ножами (пластинами)

или торцовыми зенкерами;

8 – нарезание резьбы метчиками (рис. 4.34, к).

При работе на сверлильных станках режущий инструмент,

вращаясь вокруг своей оси, совершает главное движение, а пере-

мещение его вдоль оси является движением подачи. Сверлиль-

ные станки подразделяются на вертикально-сверлильные, ради-

ально-сверлильные, многошпиндельные и горизонтально-

сверлильные.

Вертикально-сверлильные станки (рис. 4.35) выпус-

кают различных типоразмеров (по диаметру сверла) и применяют

в цехах единичного и серийного производства. На фундаментной

плите 1 крепится станина 9. Главное (вращательное) движение