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

Подождите немного. Документ загружается.

141

сверлу 3, закрепленному в нижней части шпинделя 4, передается

через коробку скоростей 5 от электродвигателя 6. Движение пода-

чи (вдоль оси) передается сверлу от коробки подач, укрепленной в

подвижном кронштейне 7; подача сверла вручную осуществляется

при помощи штурвала 8. Заготовка (деталь) крепится на столе 2,

который рукояткой 10 можно перемещать вертикально на нужную

высоту.

Рис. 4.35.

Общий вид

вертикально-сверлильного станка

Рис. 4.36.

Общий вид

радиально-сверлильного станка

Радиально-сверлильный станок (рис. 4.36) предназна-

чен для сверления отверстий в крупногабаритных заготовках, ко-

торые трудно перемещать по плоскости вертикально-сверлильно-

го станка. Станок состоит из фундаментальной плиты 1, на кото-

рой закреплена тумба 2. Вокруг нее поворачивается гильза 3,

вдоль нее по вертикали перемещается с помощью винта 9 тра-

верса 6. На траверсе установлен двигатель 5 и имеются горизон-

тальные направляющие, по которым перемещается сверлильная

головка 7.

Механизм головки состоит из коробки скоростей, коробки

подач и шпинделя 8. Обрабатываемые детали устанавливают на

съемном столе 10, фундаментной плите 1 или возле станка.

Шпиндель 8 со сверлильной головкой может перемещаться гори-

зонтально вдоль направляющих траверсы, а вместе с траверсой

6 и гильзой 3 вокруг оси неподвижной колонны. Эти перемещения

шпинделя обеспечивают установку инструмента в любых коорди-

натах с радиусом не более хода сверлильной головки по травер-

се.

142

По числу шпинделей станки подразделяются на одно-

шпиндельные и многошпиндел ьные.

В горизонтально-сверлильных станках шпиндель

расположен горизонтально.

Расточные станки применяют для обработки крупных

корпусных деталей. На них можно сверлить отверстия, растачи-

вать и обтачивать цилиндрические поверхности, зенкеровать,

фрезеровать и т.д., т.е. производить полную обработку заготов-

ки без ее перестановки, что предохраняет от смещения обраба-

тываемых поверхностей и центров. Применяются при изготов-

лении матриц и др. заготовок, требующих точного расположе-

ния отверстий относительно базовой поверхности. Станки доро-

гие и малопроизводительные. Особой точностью отличаются

координатно-расточные и алмазно-расточные станки.

Горизонтально-расточные станки. На рис. 4.37 пред-

ставлен общий вид горизонтально-расточного станка и примеры

выполняемых на нем работ.

Заготовку устанавливают на поворотном столе 9, который

может перемещаться по салазкам 10 в продольном и поперечном

направлениях относительно оси шпинделя и совершать круговое

движение. На основании станка 11 установлены две стойки – пе-

редняя стойка 3, по направляющим которой перемещается вверх-

вниз шпиндельная бабка 7 с расточным шпинделем 6 и планшай-

бой 5, и задняя 1 с люнетом 2, предназначенным для опоры второ-

го конца оправки (бортштанги) с резцом (фрезой) при обработке

верхней поверхности заготовки. На планшайбе смонтирован суп-

порт 4, обеспечивающий обработку резцом плоских поверхно-

стей. Управление станком осуществляется с пульта 8.

На рис. 4.38 отображен набор операций, которые можно

выполнять на горизонтально-расточном станке. При обработке

заготовки резцом, установленном в шпинделе, можно свер-

лить, зенкеровать и развертывать отверстия (рис. 4.38, а); рез-

цом, установленном в суппорте 5 на планшайбе 4, можно раста-

чивать отверстия большого диаметра (рис. 4.38, б, в); обтачи-

вать, подрезать пластинчатым резцом и фрезеровать торцо-

вые поверхности (рис. 4.38, г, д, е); резцом, закрепленным на

оправке, можно растачивать одно или несколько отверстий, а

также набором фрез обрабатывать плоскости и фасонные по-

верхности (рис. 4.38, ж) и др.

143

Рис. 4.37. Горизонтально-расточной станок

Рис. 4.38. Примеры работ, выполняемых

на горизонтально-расточном станке

Подача инструмента может осуществляться перемеще-

нием шпинделя 6 вдоль оси, шпиндельной бабки по вертикаль-

ным направляющим и суппорта с резцом по радиальным на-

правлениям.

Таким образом, на станке можно производить все виды

обработки заготовки без ее перестановки, что позволяет сохра-

нить координаты обрабатываемых поверхностей относительно

базовой поверхности.

144

Аналогично работают координатно-расточные и ал-

мазно-расточные станки, но они отличаются более высокой

точностью и применяются, главным образом, для обработки

сложных сопрягаемых деталей, например, при изготовлении

штампов и пресс-форм. Станки оборудованы отсчетными уст-

ройствами, позволяющими измерять перемещения подвижных

узлов с точностью до 0,003–0,005 мм. Станки отличаются, как

указывалось, высокой стоимостью и относительно невысокой

производительностью.

4.6.6. Фрезерные станки. Фрезерные станки предназна-

чены для обработки плоских, призматических и фасонных по-

верхностей, нарезки пазов, канавок и зубьев.

В зависимости от положения шпинделя они подразде-

ляются на горизонтальные и вертикальные фрезерные станки,

от наличия или отсутствия поворотного стола – на простые и

универсальные, при наличии консоли (кронштейна, на котором

размещен стол) станки называются консольно-фрезерными.

Универсальный горизонтальный консольно-

фрезерный станок (рис. 4.39) предназначен для выполнения

разнообразных фрезерных работ по чугуну, стали и цветным

металлам твердосплавным и быстрорежущим инструментом в

условиях мелко- и крупносерийного производства. Станок со-

стоит из станины 1, установленной на фундаментной плите 9.

На вертикальных направляющих станины расположена консоль

8, на ней – перемещающийся в трех направлениях (продольном,

поперечном и вертикальном) стол 6. На станине установлены

электродвигатель и коробка скоростей, обеспечивающие

вращение шпинделя 4.

В верхней части станка расположен хобот 2 с серьгой

(выступом) 5. Оправка, на которой закрепляется фреза, зажимает-

ся одним концом в шпинделе, другим – в серьге. При фрезерова-

нии фреза вращается и перемещается вдоль заготовки, при этом

ее зубья снимают с заготовки слой стружки. Скорость вращения

фрезы и ее подача (перемещение вдоль заготовки) регулируются

коробкой скоростей 3 и коробкой подачи 8.

145

Рис. 4.39. Универсальный консольно-фрезерный станок

и примеры выполняемых на станке работ

Вертикально-фрезерный станок (рис. 4.40) отлича-

ется тем, что шпиндель с вращающейся фрезой здесь закреп-

лен вертикально и отсутствует хобот. Зубья фрезы расположе-

ны на ее конце и при ее вращении снимают стружку.

Функционально продольно- и вертикально-фрезерные

станки практически очень близки и по большинству функций

взаимозаменяемы.

Кроме указанных, широко применяемых станков, в от-

дельных случаях используются:

продольно-фрезерные станки – для обработки 2–4

шпинделями крупных заготовок;

копировально-фрезерные станки – для обработки заго-

товок по заданному контуру модели детали, за формой детали

следит специальный копир, а фреза выполняет его движения.

146

Рис. 4.40. Универсальный вертикальный консольно-фрезерный

станок и примеры выполняемых работ:

1 – шпиндельная головка; 2 – шпиндель; 3 – станина, 4 – стол; 5 – са-

лазки; 6 – консоль; 7 – фундаментная плита

4.6.7. Строгальные, долбежные и протяжные станки.

Строгальные станки предназначены, как и фрезерные, для

обработки плоских поверхностей заготовки. Станки отличаются

невысокой производительностью и используются, в основном, в

единичном и мелкосерийном производстве для обработки корпус-

ных деталей, а также в инструментальном производстве при об-

работке деталей для штампов и пресс-форм. В зависимости от

характера обработки станки подразделяются на поперечно-

строгальные – для обработки деталей до 1 м, продольно-

строгальные – для строгания заготовок длиной до 12 м и долбеж-

ные.

Поперечно-строгальный станок (рис. 4.41). На попе-

речно-строгальном станке обработка производится возвратно-

поступательным движением резца, внешне похожего на токар-

ный, вдоль заготовки, установленной на столе. Резец закрепля-

ется в суппорте и совершает возвратно-поступательное движе-

ние резания, а стол совместно с деталью – движение подачи.

Заготовку (деталь) закрепляют на столе 1. Ползун 3 вме-

сте с суппортом 2 скользит по направляющим станины 5, совер-

шая возвратно-поступательное движение вдоль заготовки, и

обеспечивает снятие стружки резцом 8.

147

Рис. 4.41. Поперечно-строгальный станок

и примеры выполняемых на нем работ

Стол 1 может перемещаться по поперечным направ-

ляющим станка 7 вручную или автоматически посредством ме-

ханизма 6. Для строгания наклонных поверхностей суппорт

станка поворачивается под требуемый угол обрабатываемой

детали. Электродвигатель 4 обеспечивает работу станка через

коробку скоростей, расположенную внутри станины.

На рисунке приведены примеры строгальных работ: стро-

гание горизонтальной плоскости при поперечной подаче стола (а);

строгание вертикальной плоскости при вертикальной подаче суп-

порта (б); строгание пазов и канавок (в, г).

На продольно-строгальных станках движение реза-

ния осуществляется перемещением стола с заготовкой при не-

подвижном резце.

Долбежные станки (рис. 4.42, а) применяют для обра-

ботки канавок, нарезки пазов и т.д. Принцип действия напоми-

нает работу строгального станка, только здесь ползун 1 и резце-

держатель 3 с закрепленным в нем резцом совершает возврат-

но-поступательные движения вертикально по направляющим

станины 4. Заготовка устанавливается на столе 2. При нарезке

плоских отверстий в заготовке предварительно просверливается

отверстие, затем резцом нарезаются его грани.

148

Рис. 4.42. Долбежный станок

Протяжные станки (рис. 4.43) предназначены для об-

работки плоских поверхностей деталей многолезвийным инст-

рументом – протяжкой.

Рис. 4.43. Горизонтально-протяжной станок и инструмент,

используемый при протягивании (а) и прошивке (б)

Протяжка (рис. 4.43 а), представляет собой инструмент,

состоящий из последовательно расположенного ряда зубьев,

при этом каждый последующий зуб больше предыдущего. Прин-

цип работы станка состоит в том, что инструмент протягивается

по обрабатываемой поверхности, при этом каждый зуб снимает

стружку.

149

На рис. 4.43 приведен горизонтально-протяжный станок

для внутреннего протягивания. По направляющим станины 5 с

помощью гидравлического привода перемещается ползун 2, на

конце которого установлено приспособление 1 для закрепления

протяжки. При работе длинными протяжками второй конец их

поддерживается подвижным люнетом

4. Обрабатываемая заго-

товка устанавливается в приспособлении 3.

Станки отличаются высокой производительностью, но

применяются только в серийном и массовом производстве в

связи с высокой стоимостью инструмента.

Аналогично работает прошивочный станок, только ре-

жущий инструмент (прошивка) здесь проталкивается через от-

верстие (рис. 4.43, б).

4.6.8. Обработка заготовок на шлифовальных стан-

ках.

Шлифованием называется процесс обработки загото-

вок абразивными

материалами. К абразивным материалам от-

носятся твердые горные породы – алмаз, корунд, гранат, кварц и

др. и искусственные горные породы – карборунд, карбид бора и

др., применяемые для обработки материалов в виде абразив-

ных (наждачных) кругов, паст или бумаги (ткани) с нанесенным

слоем абразива. Шлифование применяют для чистовой и отде-

лочной обработки с высокой (до 0,002 мм) точностью. Применя-

ется шлифование в большинстве случаев для окончательной,

чистовой обработки и является основным методом получения

высокой точности и требуемой шероховатости.

Шероховатость поверхности – совокупность микроне-

ровностей обработанной поверхности, образующих ее рельеф

и рассматриваемых на определенном участке. Она характери-

зуется среднеарифметическим отклонением профиля (5 наи-

больших выступов и 5 впадин) от среднего значения и макси-

мальной высотой неровностей на установленной (базовой)

длине сечения поверхности (ГОСТ 2789–73).

Шлифование производится на шлифовальных станках.

Классификация шлифовальных станков. По виду

выполняемых работ шлифовальные станки подразделяются на

следующие типы (рис. 4.44):

круглошлифовальные – для обработки наружных

поверхностей вращения (рис. 4.44, а, б);

Люнет (франц. lunette) – приспособление к металлорежущему станку, служащее

добавочной опорой для вращающихся обрабатываемых длинных нежёстких загото-

вок.

От лат. аbrasio – соскабливаю.

150

внутришлифовальные – для обработки внутренних

поверхностей вращения (рис. 4.44, в);

плоскошлифовальные – для обработки плоскостей

(рис. 4.44, г, д);

специальные (шлицешлифовальные, зубошлифо-

вальные, резьбошлифовальные и т.д.);

Рис. 4.44. Основные виды шлифовальных работ

заточные – для заточки режущего инструмента.

Наиболее распространенными являются круглошлифо-

вальные и плоскошлифовальные станки.

Круглошлифовальный станок (рис. 4.45, а) предназна-

чен для шлифования наружных цилиндрических и конических по-

верхностей. На станине 4 станка размещены все основные узлы и

детали. Внутри станины находится привод, сообщающий возврат-

но-поступательное движение продольной подачи столу. На столе

размещены передняя бабка 1 и задняя бабка 3.

Заготовка укрепляется или одним концом в патроне

шпинделя, вторым – в центре задней бабки, или между центрами

передней и задней бабки (в этом случае вращение заготовки обес-

печивается вращением поводка планшайбы, закрепленной на

шпинделе). В шлифовальной бабке 2 установлен на шпинделе

шлифовальный круг, который приводится во вращение от от-

дельного электродвигателя. При вращении заготовки вращаю-

щийся шлифовальный круг снимает с нее стружку, а заготовка

совершает возвратно-поступательные движения вдоль станка.

г д