Технология обработки материалов

Дисциплина: «Технология обработки материалов.

Урок 15 «Сверлильные и расточные станки»

Задание: Изучить материал и ответить на вопросы:

1.  В чем отличие узлов вертикально-сверлильного и координатно-расточного станков?

2.  Какие движения выполняет режущий инструмент вертикально-сверлильного станка при обработке отверстий?

3.  Назовите основные узлы радиально-сверлильного станка. Для обработки каких деталей он предназначен?

4.  Чем отличается горизонтально-расточный станок от токарного, и есть ли в движениях их узлов что-то общее?

5.  Какой режущий инструмент применяется при обработке изделий на горизонтально-расточном станке с ЧПУ?

6.  Где крепится заготовка на горизонтально-расточном станке?

7.  Каково назначение координатно-расточных станков? Назовите их основные узлы.

Назначение и классификация. Сверлильные станки предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий в сплошном материале, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания внутренних резьб, вырезания дисков из листового материала. Для выполнения подобных операций используют сверла, зенкеры, развертки, метчики и другие инструменты. Формообразующими движениями при обработке отверстий на сверлильных станках являются главное вращательное движение инструмента и поступательное движение подачи инструмента по его оси.

Основной параметр станка — наибольший условный диаметр сверления отверстия (по стали). Кроме того, станок характеризуется вылетом и наибольшим ходом шпинделя, скоростными и другими показателями.

а         б        в        г

Рисунок  1 Одношпиндельные (а, б) и многошпиндельные (в, г) вертикально-сверлильные станки:

а — настольный; б — среднего размера; в — на общей станине; г — с регулируемыми шпинделями

а        б        в

Рисунок  2 Радиально-сверлильные станки:

а — стационарный; б — передвижной по рельсам; в — переносной

В зависимости от области применения различают универсальные и специальные сверлильные станки. Находят широкое применение и специализированные сверлильные станки для крупносерийного и массового производства, которые создаются на базе универсальных станков путем оснащения их многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками и автоматизации цикла работы. Приспособления, позволяющие использовать универсальные сверлильные станки в качестве специальных и специализированных, рассмотрены в учебнике.

Из достаточно большой номенклатуры сверлильных станков можно выделить следующие основные типы универсальных станков: одно- и многошпиндельные вертикально-сверлильные (рисунок  1); радиально-сверлильные (рисунок  2); горизонтально-сверлильные для глубокого сверления (рисунок  3).

Рисунок  3. Горизонтально-сверлильные станки для глубокого сверления вращающихся (а) и неподвижных (б) заготовок:

Dn Ds — направления главного движения и подачи соответственно

 Расточные станки подразделяются на универсальные горизонтально-расточные и координатно-расточные.

        Горизонтально-расточные станки предназначены для растачивания, сверления, зенкерования и развертывания отверстии,  нарезания резьбы и для обработки плоских поверхностей в деталях типа корпусов, кронштейнов и др. Эти станки используются в мелкосерийном и серийном производствах. В качестве инструмента в расточных станках используют резцы, фрезы, сверла, зенкеры, развертки, метчики. Инструменту сообщается главное вращательное движение. Движение подачи сообщается инструменту или заготовке.

Вертикально-сверлильные станки.

На станине 1 станка размещены основные узлы. Станина имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол 9 и сверлильная головка 3, несущая шпиндель 7 и электродвигатель 2. Заготовку или приспособление устанавливают на столе 9 станка, причем соосность отверстия заготовки и шпинделя достигается перемещением заготовки.

Управление коробками скоростей и подач осуществляется рукоятками 4, ручная подача — штурвалом 5. Глубину обработки контролируют по лимбу 6. Противовес размещают в нише, электрооборудование вынесено в отдельный шкаф 12. Фундаментная плита 11 служит опорой станка. В средних и тяжелых станках ее верхняя плоскость используется для установки заготовок. Внутренние полости фундаментной плиты в отдельных конструкциях станков служат резервуаром для СОЖ. Стол 9 можно перемещать по вертикальным направляющим вручную с помощью ходового винта, вращая рукоятку 10. В некоторых моделях стол бывает неподвижным (съемным) или поворотным (откидным).

Охлаждающая жидкость подается электронасосом по шлангу 8. Узлы сверлильной головки смазывают с помощью насоса, остальные узлы — вручную.

Сверлильная головка 3 представляет собой чугунную отливку, в которой смонтированы коробка скоростей, механизмы подачи и шпиндель. Коробка скоростей содержит двух- и трехвенцовый блоки зубчатых колес, переключениями которых с помощью одной из рукояток 4 шпиндель получает различные угловые скорости. Частота вращения шпинделя, как правило, изменяется ступенчато, что обеспечивается коробкой скоростей и двухскоростным электродвигателем 2.

Рисунок  4. Вертикально-сверлильный станок:

1 — колонна (станина); 2 — электродвигатель; 3 — сверлильная головка; 4 — рукоятки переключения коробок скоростей и подач; 5 — штурвал ручной подачи; 6 — лимб контроля глубины обработки; 7— шпиндель; 8— шланг для подачи СОЖ; 9 — стол; 10 - рукоятка подъема стола; 11 — фундаментная плита; 12 — шкаф электрооборудования

Рисунок  5. Вертикально сверлильный станок 2С132

Рисунок  6. Общий вид вертикально-сверлильного станка модели 2А135

Радиально-сверлильный станок

В отличие от вертикально-сверлильного в радиально-сверлильном станке оси отверстия заготовки и шпинделя совмещают путем перемещения шпинделя относительно неподвижной заготовки в радиальном и круговом направлениях (в полярных координатах). По конструкции радиально-сверлильные станки подразделяют на станки общего назначения (рисунок  7), переносные для обработки отверстий в заготовках больших размеров   (станки   переносят подъемным краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия) и самоходные, смонтированные на тележках и закрепляемые при обработке с помощью башмаков.

Рисунок  7. Общий вид радиально-сверлильного станка

На радиально-сверлильных станках общего назначения заготовку закрепляют на фундаментной плите 1 (см. рисунок  8) или приставном столе 9; очень крупные заготовки устанавливают на полу. В цоколе плиты смонтирована тумба 2, в которой может вращаться поворотная колонна 3. Зажим колонны — гидравлический.

Рукав 6 перемещается по колонне от механизма подъема 4 и ходового винта 5. Шпиндельная бабка 7смонтирована на рукаве и может перемещаться по нему вручную. В шпиндельной бабке размещены коробки скоростей, подач и органы управления. Шпиндель 8 с инструментом устанавливают относительно заготовки поворотом рукава и перемещением по нему шпиндельной бабки.

Рисунок  8. Радиально-сверлильный станок:

1 — плита; 2 — тумба; 3 — колонна; 4 — механизм подъема; 5 — ходовой винт; 6 — рукав; 7 — шпиндетьная бабка; 8 — шпиндель; 9 — приставной стол

Сверлильные станки с ЧПУ

Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ. Станок предназначен для сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы и легкого прямолинейного фрезерования деталей из стали, чугуна и цветных металлов в условиях мелкосерийного и серийного производства. Револьверная головка 3 с автоматической сменой инструмента и крестовый стол 4 позволяют производить координатную обработку деталей типа крышек фланцев, панелей без предварительной разметки и применения кондукторов. Класс точности станка обычно П.

Станок оснащен замкнутой системой ЧПУ, в качестве датчиков обратной связи используются сельсины. Управление процессом позиционирования и обработки в прямоугольной системе координат осуществляет УЧПУ. Имеется цифровая индикация, предусмотрен ввод коррекции на длину инструмента. Точность позиционирования стола и салазок 0,05 мм, дискретность задания перемещений и цифровой индикации 0,01 мм. Число управляемых координат — 3/2 (всего/одновременно).

УЧПУ, смонтированное в шкафу 1, содержит считывающее устройство 10, кодовый преобразователь 9, блок технологических команд 6, блоки управления приводами салазок 8 и стола 7. Для удобства визуального наблюдения за работой механизмов предусмотрен блок 11 ручного управления и сигнализации. УЧПУ оснащают различными дополнительными блоками: устройствами коррекции радиуса, длины и положения инструмента, значений подачи, скорости резания; индикации перемещений, датчиками обратной связи при нарезании резьбы; блоками контроля останова на рабочих и вспомогательных ходах и т.п.

Получив информацию через считывающее устройство 10, УЧПУ выдает команды на автоматический привод перемещения рабочих органов станка, например на шаговый двигатель 5 привода салазок. Силовое электрооборудование размещено в шкафу 2, откуда команды передаются на станочное электрооборудование. Рабочий орган станка — револьверная головка 3 с набором инструментов — обеспечивает обработку различными инструментами (до шести) в заданной программой последовательности.

Рисунок  9. Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ:

1 — автономная стойка УЧПУ; 2 — шкаф силового электрооборудования; 3 — револьверная головка; 4— стол; 5— шаговый электродвигатель; 6, 7, 8, 11 — блоки управления; 9 — кодовый преобразователь;  10 — считывающее устройство.

Рисунок  10 Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ

Горизонтально-расточные станки

Универсальный горизонтально-расточный станок с ручным управлением. Станок предназначен для обработки заготовок больших размеров и массы. Станок (рисунок  11) имеет неподвижную переднюю стойку 3, установленную на основании 11. На направляющих стойки может перемещаться вверх-вниз шпиндельная бабка 7 с расточным шпинделем 6 и планшайбой 5. На направляющих основания расположены салазки 10, а на них стол 9, который может перемещаться в продольном и поперечном направлениях относительно оси шпинделя и совершать круговое движение. На основании установлена задняя стойка 1 с люнетом 2, предназначенным для дополнительной опоры конца борштанги при растачивании длинных отверстий. На планшайбе в радиальных направляющих смонтирован суппорт 4, обеспечивающий обработку резцом плоских поверхностей и выточек. Управление станком осуществляется с пульта 8. Координаты перемещения шпиндельной бабки, люнета, задней стойки и стола отсчитываются по лимбам или с помощью навесных оптических устройств (с точностью до 0,01 мм). Главное движение — вращение — шпиндель и планшайба

Рисунок  11 Универсальный горизонтально-расточный станок:

1,3 — стойки; 2 — люнет; 4 — суппорт; 5 — планшайба; 6 — шпиндель; 7 — шпиндельная бабка; 8 — пульт; 9 — стол; 10 — салазки; 11 — основание

Рисунок  12. Универсальный горизонтально-расточный станок модели W100A.

Координатно-расточные станки

Назначение и конструктивные особенности. Координатно-расточные станки предназначены для обработки отверстий с высокой точностью взаимного расположения относительно базовых поверхностей в корпусных деталях, кондукторных плитах, штампах в единичном и мелкосерийном производстве. На этих станках выполняют практически все операции, характерные для расточных станков. Кроме того, на координатно-расточных станках можно производить разметочные операции.

Для точного измерения координатных перемещений станки снабжены различными механическими, оптико-механическими, индуктивными и электронными устройствами отсчета, позволяющими измерять перемещения подвижных узлов с высокой точностью — 0,003...0,005 мм. Станки снабжены универсальными поворотными столами, дающими возможность обрабатывать отверстия в полярной системе координат и наклонные отверстия.

По компоновке станки выполняют одностоечными и двухстоечными. Главным движением является вращение шпинделя, а движением подачи — вертикальное перемещение шпинделя. Установочные движения в одностоечных станках — продольное и поперечное перемещение стола на заданные координаты и вертикальное перемещение шпиндельной бабки в зависимости от высоты детали; в двухстоечных станках — продольное перемещение стола, поперечное перемещение шпиндельной бабки по траверсе и вертикальное перемещение траверсы со шпиндельной бабкой.

Рисунок  13. Одностоечный координатно-расточный станок с ручным управлением:

1 — маховик ручного перемещения стола; 2 — кнопка перемещения салазок; 3 — пульты управления; 4 — шпиндель; 5 — рукоятка для ручного ускоренного перемещения шпинделя; 6 — указатель частоты вращения шпинделя; 7-  коробка скоростей; 8 — шпиндельная бабка; 9 — стойка; 10 — указатель скорости перемещения гильзы шпинделя; 11 — маховик для установки частоты вращения шпинделя; 12 — рукоятка для ручного точного перемещения шпинделя; 13 — кнопка перемещения гильзы шпинделя; 14 — кнопка перемещения стола; 15 — кнопка механизма набора координат салазок; 16 — стол; 17 — салазки; 18 — направляющие; 19 — станина; 20 — маховик ручного ускоренного перемещения стола; 21 — маховик ручного перемещения стола с микрометрической подачей; 22 — маховичок устройства приведения отсчета оптических систем к нулю; 23 — кнопка механизма набора координат стола; 24 — маховик ручного перемещения салазок с микрометрической подачей

Рисунок  14. Координатно-расточные станки модели 2Е450

Урок №16.

Практическая работа № 6.

Тема: «Наладка вертикально-сверлильного станка на работу».

Задание:

1. Ознакомиться с устройством, управлением и кинематикой вертикально -

сверлильного станка модели 2Н125.

2. Изучить особенности настройки и наладки станка модели 2Н125.

3. Ответить на контрольные вопросы.

Теоретическая часть

1.Вертикально-сверлильный станок модели 2Н125

Вертикально-сверлильный станок модели 2Н125 предназначен для сверления, рассверливания, зенкерования и развертывания отверстий в различных деталях, а также для подрезки торцов (цекования) и нарезания резьбы машинными и гаечными метчиками в условиях индивидуального и серийного производства. На станке модели 2Н125 обрабатываются детали сравнительно небольших размеров и веса.

Станок обладает высокой жесткостью, прочностью рабочих механизмов, мощность привода и широким диапазоном скоростей резания и подач, позволяющим использовать режущий инструмент, оснащенный твердым сплавом. Наличие электрореверса, управляемого как автоматически, так и вручную, обеспечивает возможность нарезания резьбы при ручном подводе и отводе метчика.

В конструкции вертикально-сверлильного станка модели 2Н125 предусмотрено автоматическое включение движения подачи после быстрого повода режущего инструмента к обрабатываемой детали и автоматическое выключение подачи при достижении заданной глубины сверления.

Заданная глубина сверления несквозных отверстий обеспечивается специальным механизмом. Этот механизм является одновременно предохранительным устройством, предохраняющим механизм подач от поломок при перегрузках.

1.2.1 Основные части станка (рисунок 1)

1- привод; 2- коробка скоростей; 3- плунжерный маслянный

насос; 4- плунжерный масляный насос; 5- коробка подач; 6- колонна; 7-

механизм управления скоростями и подачами; 8- электрошкаф;

электрооборудование; 10- шпиндель; 11- система охлаждения; 12-

сверлильная головка; 13- стол; 14- основание.

1.2.2 Органы управления станка (рисунок 2)

Рисунок 2 – Органы управления станка

1- кран включения охлаждения; 2,3- болты для регулировки клина стола и сверлильной головки; 4,5- винты зажима стола и сверлильной головки; 6- рукоятка ручного перемещения стола; 7- вводной выключатель; 8- сигнальная лампа "Станок включен"; 9- кнопка включения правого вращения шпинделя; 10- кнопка включения левого вращения шпинделя; 11- кнопка включения качательного движения шпинделя при переключении скоростей и подач; 12- рукоятка для переключения скоростей шпинделя; 13- кнопка "Стоп"; 6 14- рукоятка для переключения подачи; 15- кнопка включения ручной подачи; 16- штурвал для подъема и опускания шпинделя; 17- лимб для отсчета глубины обработки; 18- выключатель освещения; 19- выключатель насоса охлаждения; 20- кулачок для настройки глубины обработки; 21- кулачок для настройки глубины нарезаемой резьбы; 22- рычаг автоматического реверсирования главного привода при достижении заданной глубины нарезаемой резьбы; 23- рычаг отключения механической подачи при достижении заданной глубины обработки; 24- квадрат для ручного подъема и опускания сверлильной головки.

1.2.3. Техническая характеристика станка

Наибольший диаметр сверления, мм...........………………….….............25

Расстояние от оси шпинделя до лицевой

стороны колонны, мм.................................……………………………...250

Расстояние от торца шпинделя до стола, мм......………..………….60-700

Наибольший ход шпинделя, мм..........................………………….……200

Перемещение шпинделя за один оборот штурвала, мм..…….………..212

Наибольшее установочное перемещение сверлильной головки, мм....170

Размеры рабочей поверхности стола, мм

длина...........................………………………….…….…....500

ширина................................…………………….……..…...400

Наибольшее вертикальное перемещение стола, мм…………………...270

Число скоростей вращения шпинделя...................……………….……...12

Пределы частот вращения шпинделя, мин ........….……………….45-2000

Количество величин подач............................……………………………...9

Пределы величин подачи, мм/об................…………………………0,1-1,6

Мощность главного электродвигателя, кВт.........……………....….......2,2

1.3 Наладка и настройка станка

Под наладкой станка подразумевают его подготовку к выполнению заданной

работы в соответствии с установленным технологическим процессом обработки.

В наладку вертикально-сверлильного станка на обычную работу с механической подачей шпинделя входит:

а) установка стола станка и закрепление его по высоте в требуемое положение;

б) установка сверлильной головки и закрепление ее по высоте в требуемое положение;

в) установка и закрепление режущего инструмента непосредственно в шпинделе станка или при помощи вспомогательных инструментов - зажимного патрона (шариковый быстросменный патрон быстросменный патрон с кулачковым зажимом), самоцентрирующий кулачковый патрон, цанговый патрон или переходных (разрезных) втулок;

г) установка и закрепление заготовки на столе станка при помощи тисков (машинных, пневматических ), прихватов, упоров (ступенчатых, регулируемых), призм, угольников, поворотных стоек, универсальных столов и кондукторов различного вида (оси инструмента и обрабатываемого отверстия должны совпадать);

д) подвод смазочно-охлаждающей жидкости к месту обработки.

Кроме того, на станке можно работать:

- с ручной подачей шпинделя;

- с выключением подачи шпинделя на заданной глубине;

- с автоматическим реверсированием шпинделя на заданной глубине при нарезке резьбы.

При наладке станка на работу с ручной подачей шпинделя необходимо нажать кнопку 15, расположенной в центре штурвала 16 (см. рисунок 2).

При наладке на работу с выключением подачи шпинделя на заданной глубине необходимо соблюдать следующую дополнительную последовательность:

а) опустить шпиндель до упора инструмента в деталь;

б) установить лимб 17 (см. рисунок 2) сверлильной головки так, чтобы против

указателя лимба находилась цифра, соответствующая глубине обработки детали с учетом конуса инструмента;

в) совместить риску кулачка 20 (см. рисунок 2) с соответствующей риской на лимбе 17 и кулачок закрепить.

После включения вращения шпинделя и подачи начнется обработка детали; по достижении нужной глубины подача прекратиться, а шпиндель будет продолжать вращаться.

Контрольные вопросы:

1. Назначение вертикально-сверлильного станка 2Н125.
2. Последовательность наладки станка на работу с механической подачей.
3. Последовательность наладки станка на работу с ручной подачей.
4. Последовательность наладки станка на работу с выключением подачи шпинделя на заданной глубине.

Урок №18

Практическая работа №6

Тема: «Изучение устройства вертикально-сверлильного станка 2А135»

Задание:

1. Изучить устройство станка.
2. Ознакомиться с приспособлениями и инструментами для работы на станке.
3. Ответить на контрольные вопросы.

Теоретическая часть

1. Сверлильные станки

    Сверлильные станки предназначены для сверления и рассверливания отверстий, нарезания в них резьбы, зенкерования, зенкования, цекования, притирки отверстий и т. п.
    Вертикально-сверлильные станки применяют для обработки отверстий в деталях сравнительно небольшого размера.
Модель 2А135 расшифровывается следующим образом: цифра 2 означает, что станок относится ко второй группе – сверлильный; буква А – модернизированный; цифра 1 указывает на принадлежность станка к первому типу – вертикальный; цифра 35 – наибольший диаметр сверления 35 мм (технический параметр станка).
    При сверлении главным движением является вращательное движение инструмента, а движением подачи – поступательное движение инструмента вдоль оси.
    Общий вид вертикально-сверлильного станка показан на рис.1.

Рис. 1. Схема и фотография вертикально-сверлильного станка:

1 – плита; 2 – стол; 3 – станина; 4 – шпиндель; 5 – шпиндельная бабка; 6 – рукоятка включения двигателя; 7 – вариатор скоростей; 8 – штурвал; 9 – рукоятка установки глубины сверления; 10 – лимб глубины обработки; 11 – рукоятка включения самохода; 12 – рукоятка для выбивания инструмента; 13 – гнездо для подъема и опускания шпиндельной бабки; 14 – гнездо для закрепления шпиндельной бабки; 15 – электродвигатель; 16 – рукоятка скорости подачи; 17 – контрольная лампочка

    Станина 3 имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол 2 и шпиндельная бабка 5, несущая шпиндель 4. На шпиндельной бабке расположены электродвигатель 15, механизмы привода главного движения и подач, механизм включения и отключения вращения шпинделя и органы управления. Управление коробками скоростей и подач осуществляется рукоятками 7, 16; ручная подача – штурвалом 8. Глубину обработки контролируют по лимбу 10. Фундаментная плита 1 служит опорой станка. Стол 2 перемещают по направляющей станины 3.

2. Кинематическая схема станка

Движение резания. Шпиндель V (рис. 2) приводится в движение электродвигателем мощностью 4,5 квт через клиноременную передачу 140—178 и коробку скоростей.

На валу I коробки скоростей находится тройной подвижной блок шестерен Б1 обеспечивающий валу II три скорости вращения. От вала II через шестерни 34—48 вращение передается валу III, на котором расположен тройной подвижной блок шестерен Б2, приводящий в движение полый вал IV, связанный шлицевым соединением со шпинделем V. Как видно из графика (на кинематической схеме станка), шпиндель V имеет девять скоростей вращения. Наибольшее число оборотов шпинделя птах с учетом упругого скольжения ремня определяется из выражения

Движение подачи. Движение подачи заимствуется от шпинделя V. Движение передается через шестерни 27—50 и 27—50, коробку подач с выдвижными шпонками, предохранительную муфту М1 вал IX, червячную передачу 1—47, зубчатую муфту М2, вал X и реечную передачу гильзе шпинделя.

В коробке подач расположены трех- и четырехступенчатый механизмы с выдвижными шпонками.

От вала VI три скорости вращения сообщаются валу VII, на котором жестко закреплены шестерни 60, 56, 51, 35 и 21. От вала VII четыре скорости вращения передаются валу VIII.

Теоретически коробка подач обеспечивает 12 скоростей вращения, однако, как видно из графика (на кинематической схеме станка), одна из них повторяющаяся, поэтому станок модели 2А135 имеет только 11 различных величин подач.

От вала VIII через кулачковую муфту М1 движение сообщается валу IX, на котором закреплен червяк. Червячное колесо 47 расположено на одном валу с реечной шестерней 14, находящейся в зацеплении с рейкой, нарезанной на гильзе шпинделя. Муфта М1 служит для 'предохранения механизма подач от поломок при перегрузках, а также для автоматического выключения подачи при работе по упорам.

Наибольшая величина подачи smax определяется  из  выражения

График подач шпинделя

Вспомогательные движения. Перемещение шпиндельной бабки осуществляется от рукоятки Р1 через червячную передачу 1—32 и реечную шестерню 18, сцепляющуюся с рейкой m = 2 мм, закрепленной на станине.

Вертикальное перемещение стола достигается поворотом рукоятки Р2 через вал XI, конические шестерни 16—43 и ходовой винт XII.

Быстрое перемещение шпинделя с гильзой производится штурвалом Ш, связанным специальным замком с валом X. Замок позволяет штурвалу свободно поворачиваться на валу X в пределах 20°, а в дальнейшем связывает их в одно целое.

Рис.2. Кинематическая схема станка модели 2А135

3. Приспособления к сверлильным станкам

   Режущие инструменты с коническим хвостовиком закрепляют непосредственно в коническом отверстии шпинделя станка или с помощью конических втулок, если размер конического отверстия в шпинделе станка больше размера конуса хвостовика инструмента. Инструменты с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в трехкулачковых или цанговых патронах, устанавливаемых в шпиндель станка. На резьбовую часть корпуса патрона 1 навинчивается втулка 2, в которой находится разрезная цанга 3. Цилиндрический хвостовик инструмента 4 вставляют в отверстие цанги и закрепляют вращением втулки 2 по часовой стрелке.
    Для закрепления заготовок на столе станка применяют прижимные планки, призмы, машинные тиски, угольники, кондукторы.

Рис.3. Закрепление инструмента на сверлильных станках: а – шпиндель; б – коническая втулка; в – цанговый патрон; 1 – корпус патрона; 2 – втулка; 3 – цанга; 4 – хвостовик инструмента

4. Сверлильный инструмент

    По конструкции и назначению сверла подразделяют на спиральные, центровочные и специальные. Наиболее распространенным инструментом для сверления и рассверливания является спиральное сверло с цилиндрическим или коническим хвостовиком, которое состоит из четырех частей: рабочей 6, шейки 2, хвостовика 4 и лапки 3 (рис.4, а). В рабочей части 6 различают режущую часть 1 и направляющую часть 5 с винтовыми канавками. Шейка 2 соединяет рабочую часть сверла с хвостовиком. Хвостовик 4 служит для установки сверла в шпинделе станка. Лапка 3 является упором при выбивании сверла из отверстия шпинделя.
    Рабочая часть спирального сверла имеет переменный наружный диаметр, уменьшающийся по направлению к хвостовику. Коническую форму сверлу придают для предотвращения защемления его в обрабатываемом отверстии.
    Элементы рабочей части спирального сверла показаны на рис.4, б. Сверло имеет два главных режущих лезвия 11, образованных пересечением передних 10 и задних 7 поверхностей и выполняющих основную работу резания; поперечное режущее лезвие 12 (перемычку) и два вспомогательных режущих лезвия 9.
    Для уменьшения трения сверла о стенки отверстия на рабочей цилиндрической части вдоль винтовой канавки расположены отшлифованные две узкие ленточки 8, которыми сверло соприкасается с поверхностью отверстия и которые обеспечивают направление сверла при резании.

Рис. 4. Части (а), элементы и углы (б) спирального сверла: 1 – режущая часть, 2 – шейка, 3 – лапка, 4 – хвостовик, 5 – направляющая часть, 6 – рабочая часть, 7 – задняя поверхность, 8 – ленточка, 9 – вспомогательное режущее лезвие, 10 – передняя поверх-ность, 11 – главное режущее лезвие, 12 – поперечное режущее лезвие

    Стандартные спиральные сверла выпускают диаметром 0,1–80 мм.
    Сверла, оснащенные пластинками из твердых сплавов, применяют для сверления отверстий в деталях из вязкой стали, чугуна (особенно с литейной коркой), закаленных сталей и стекла.

5. Виды сверлильных работ

    На сверлильных станках производят сверление, зенкерование, развертывание, зенкование, цекование, нарезание резьбы и обработку сложных комбинированных поверхностей (рис. 5).
    Сверлением (рис. 5, а) получают сквозные и глухие цилиндрические отверстия. В зависимости от требуемой точности и величины партии обрабатываемых заготовок отверстия сверлят в кондукторе или по разметке.
    Рассверливание (рис. 5, б) – процесс увеличения диаметра ранее просверленного отверстия. Необходимость предварительного сверления с последующим рассверливанием вызывается увеличением длины поперечного режущего лезвия (перемычки) у сверл большого диаметра. При работе таким сверлом в сплошном материале резко возрастает осевая сила. При малом переднем угле перемычка не режет металл, а выдавливает и скоблит его, что создает сопротивление перемещению сверла. Для устранения вредного влияния перемычки на процесс резания диаметр первого сверла должен быть больше ширины перемычки второго сверла. В этом случае перемычка второго сверла в работе не участвует, и осевая сила уменьшается.
    Зенкерование (рис. 5, в) – процесс обработки цилиндрических и конических необработанных отверстий в деталях, полученных литьем, штамповкой, ковкой, а также предварительно просверленных, с целью увеличения диаметра, улучшения качества их поверхности, повышения точности (уменьшения конусности, овальности, разбивки). Выполняется зенкерами, которые по внешнему виду напоминают сверло и состоят из тех же элементов, но имеют больше режущих кромок (3–4) и спиральных канавок.
    Развертывание (рис. 5, г) – обработка отверстий после сверления, зенкерования или расточки для получения точных размеров и малой шероховатости поверхности. Основным инструментом является развертка, которая состоит из рабочей части, шейки и хвостовика. В зависимости от формы обрабатываемого отверстия применяют цилиндрические и конические развертки с 6–12 зубьями. Для развертывания конических отверстий цилиндрические отверстия в заготовке сначала обрабатывают ступенчатым коническим зенкером (рис. 5,м), а затем конической разверткой со стружкоразделительными канавками (рис. 5, н). После этого окончательно обрабатывают конической разверткой с гладкими режущими кромками (рис. 5, о).
    Зенкование – образование цилиндрических или конических углублений в предварительно просверленных отверстиях под головки болтов, винтов и заклепок. Применяют для этого цилиндрические (рис. 5, д) и конические (рис. 5, е) зенкеры (зенковки), имеющие 4–8 торцовых зубьев. Некоторые зенковки имеют направляющую часть (рис. 5, д), которая обеспечивает соосность углубления и основного отверстия.
    Цекование – обработка торцовых поверхностей под гайки, шайбы и кольца. Применяют торцовые зенкеры или ножи (пластины). Перпендикулярность торца основному отверстию достигается наличием направляющей части у цековки (рис. 4.6, ж) и у пластинчатого резца (рис. 5, з).
    Нарезание резьбы в отверстиях производят метчиком (рис. 5, к).
    Сложные поверхности получают комбинированным инструментом (рис. 5, л).

Рис. 5. Схемы обработки поверхностей на сверлильных станках: а – сверление; б – рассверливание; в – зенкерование; г – развертывание; д – цилиндрический зенкер (зенковка); е – конический зенкер (зенковка); ж – цековка; з – пластинчатый резец; и – центровочное сверло; к – метчик; л – комбинированный инструмент; м – конический зенкер; н, о – конические развертки

Контрольные вопросы:

1. Расшифровка модели сверлильного станка.
2. Основные узлы сверлильного станка.
3. Способы закрепления инструмента в шпинделе станка.
4. Приспособления для закрепления заготовок на станках.
5. Инструменты, применяемые при обработке на сверлильных станках.
6. Работы, выполняемые на сверлильных станках.

Урок №18 Фрезерные станки

Задание: Ознакомиться с учебным материалом и выполнить тест.

1. Классификация фрезерных станков.

        Фрезерные станки предназначены для обработки плоских и фасонных, в том числе и винтовых поверхностей, с помощью фрез - многолезвийных инструментов с режущими кромками, расположенными на поверхности тела вращения или на его торце.

   Фрезы могут быть самых различных конструкций, из которых наиболее распространенными являются цилиндрические, дисковые, концевые, торцовые, фасонные.

   Главным движением во фрезерных станках является вращение фрезы, а движением подачи - относительное перемещение фрезы и заготовки.

  Согласно классификации фрезерные станки относятся к 6-й группе.

     В зависимости от расположения узлов станка (компоновки), различают консольные и бесконсольные фрезерные станки. Основным конструктивным отличием консольно-фрезерных станков

является наличие консоли, перемещающейся в вертикальном направлении по направляющим станины.

Классификация:

1. Консольно-фрезерные станки.

а) — широкоуниверсальный;    б) — горизонтальный    универсальный;    в) — вертикальный.

1. Консоль (внутри коробка подач),(Sвертикальная)
2. Станина (внутри неё коробка скоростей).
3. Салазки, (Sпопереч.)
4. Стол, (Sпрод.)
5. Поворотная плита
6. Шпиндель
7. Хобот
8. Серьга
9. Шпиндельная головка
10. Фрезерная головка
11. Вертикальная шпиндельная головка

        На консольно-фрезерных станках обрабатывают детали малых и средних габаритов и веса.

Из-за наличия зазоров между консолью и направляющей станины, станки имеют ограниченную жесткость.

В зависимости от расположения шпинделя фрезерные станки подразделяются:

А. Горизонтальные

Б. Вертикальные

В. Универсальные (стол может поворачиваться в горизонтальной плоскости, что необходимо при фрезеровании спирали.

Г.Широкоуниверсальные (имеют поворотную шпиндельную головку, которая позволяет поворачивать шпиндель под различными углами к горизонтали).

2. Вертикально-фрезерные бесконсольные станки.

Обладают повышенной жесткостью, служат для обработки крупных и тяжелых деталей.

Заготовка получает два движения подачи – продольное и поперечное.

Настройка по высоте осуществляется с помощью перемещения шпинделя.

3. Продольно-фрезерные станки.

Существуют одно и двух стоечные. Имеют только одну продольную подачу стола.

Обрабатываются корпусные детали. Имеют несколько фрезерных головок.

4. Фрезерные станки непрерывного действия.

Применяют в серийном и массовом производстве.

Бывают:

-Карусельного типа - стол вращается вокруг вертикальной оси.

-Барабанного типа - стол вращается вокруг горизонтальной оси.

Установка и съем детали совмещаются с процессом резания.

5. Копировально-фрезерные станки.

Служат для фрезерования сложных поверхностей (плоские кулачки, штампы).

6. Специальные фрезерные станки:

-резьбофрезерные.

-шлице – фрезерные.

-зубофрезерные.   

Станки имеют сложную кинематику и поэтому по классификации выделены в особую группу.

2. ВЕРТИКАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК МОДЕЛИ  6Н12ПБ.

ПБ – повышенной быстроходности.

Назначение станка. Станок предназначен для скоростного фрезерования разнообразных деталей средних размеров и веса из черных и цветных металлов, а также из пластмасс.

Обработка деталей на станке в основном производится торцовыми, хвостовыми, пальцевыми фрезами и фрезерными головками в условиях индивидуального и серийного производства.

Техническая характеристика станка.

Основные узлы станка (рис. 2). А — основание; Б — станина; В — коробка скоростей; Г — шпиндельная головка; Д — стол; Е — поперечные  салазки;  Ж—консоль;   3 — коробка   подач.

Органы управления: 1— пульт пакетных выключателей; 2 — рукоятка для переключения скоростей шпинделя; 3 — грибок со шкалой для установки чисел оборотов шпинделя; 4 — кнопочная станция; 5 — рукоятка зажима гильзы шпинделя; 6 — маховичок ручного установочного перемещения гильзы шпинделя; 7 — рукоятка для управления продольными подачами стола; 8 и 9 — маховички ручного продольного перемещения стола; 10 — маховичок ручного поперечного перемещения стола; 11 — рукоятка ручного вертикального перемещения стола; 12 и 15 — рукоятки управления поперечными и вертикальными подачами стола; 13 — грибок для установки и переключения скорости подачи; 14 — рукоятка для зажима поперечных салазок.

Движения в станке.

Движение резания — вращение шпинделя с фрезой.

 Движения подач—прямолинейные поступательные перемещения стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях.

Вспомогательными движениями являются все указанные перемещения стола, выполняемые на быстром ходу или вручную; ручное перемещение шпиндельной гильзы вдоль оси шпинделя и поворот шпиндельной головки в правую или левую сторону на угол до 45°.

Принцип работы.

        Крупные детали закрепляются непосредственно на столе станка с помощью прижимных устройств. Небольшие детали устанавливаются в тисках или специальных приспособлениях. Торцовые, концевые, пальцевые фрезы и фрезерные головки укрепляются в шпинделе. При обработке небольшой партии деталей управление продольной подачей и быстрым перемещением стола производится вручную. В серийном производстве станок может быть настроен для работы по полуавтоматическому, маятниковому или скачкообразному циклам.

Для этой цели в боковом пазу стола устанавливаются в определенной последовательности упоры и кулачки, которые в нужные моменты воздействуют на звездочку управления продольной подачи,  быстрого  перемещения  и остановки стола.

          При полуавтоматическом цикле работы после включения станка стол совместно с обрабатываемой деталью быстро перемещается, пока обрабатываемая деталь не подойдет к фрезе, затем включается рабочая подача.

По окончании обработки стол быстро возвращается в исходное положение и автоматически останавливается. Рабочий снимает обработанную деталь, закрепляет заготовку и вновь включает станок. Цикл повторяется. 

          При маятниковом цикле обрабатываемые детали устанавливаются попеременно то с правой, то с левой стороны стола. Последний непрерывно совершает замкнутый цикл движений — быстрое перемещение влево, рабочая подача влево, быстрое перемещение вправо, рабочая подача вправо. Снятие обработанной детали и закрепление заготовки производятся рабочим во время фрезерования детали, расположенной на другой стороне стола.

          Скачкообразный цикл применяется для одновременного фрезерования комплекта деталей, у которых обрабатываемые поверхности расположены на значительных расстояниях друг от друга. В этом случае стол автоматически получает то быстрые, то медленные перемещения в соответствии с расположением обрабатываемых поверхностей деталей.

Рис. 2   Общий  вид вертикально-фрезерного станка модели 6Н12ПБ

3. УНИВЕРСАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК МОДЕЛИ 6H8I.

Назначение станка.

     Станок предназначен для фрезерования различных деталей сравнительно небольших размеров в основном цилиндрическими, дисковыми, угловыми, фасонными и модульными фрезами в условиях индивидуального и серийного производства. Наличие поворотного стола позволяет нарезать винтовые канавки при изготовлении косозубых колес, фрез, зенкеров, разверток и тому подобных деталей.

Техническая характеристика станка.

     Основные узлы станка (рис. 4). А — станина с коробкой скоростей и шпиндельным узлом; Б — хобот с подвесками; В — дополнительная связь консоли с хоботом; Г — поворотная часть стола; Д—поперечные салазки; Е — стол; Ж — консоль с коробкой подач; 3 — основание с резервуаром для охлаждающей жидкости.

      Органы управления.1— рукоятка переключения коробки скоростей; 2 — рукоятка включения перебора шпинделя; 3 — рукоятка ручного продольного перемещения стола; 4 — рукоятка управления продольной подачей стола; 5 — рукоятка управления поперечной подачей; 6 — рукоятка управления вертикальной подачей;

7 — рукоятка ручного вертикального перемещения стола; 8 — маховичок переключения коробки подач; 10 — рукоятка переключения перебора коробки подач.

Движения в станке.

Движение резания — вращение шпинделя с фрезой.

Движения подач — продольное, поперечное и вертикальное поступательные перемещения стола.

Вспомогательные движения — все указанные перемещения стола, выполняемые на быстром ходу или вручную.

   Принцип работы. Обрабатываемые детали закрепляются непосредственно на столе, в машинных тисках или специальных приспособлениях, устанавливаемых на столе станка. При необходимости делить заготовку на несколько равных частей применяют универсальную делительную головку.

Насадные фрезы закрепляют на консольных или опорных оправках. Для поддержания шпиндельных оправок применяют хобот с центральной и концевой подвесками. Хвостовые фрезы закрепляют непосредственно в конусе шпинделя или цанговом патроне. Торцовые фрезерные головки устанавливают и закрепляют на торце шпинделя.

     Настройка станка в соответствии с конфигурацией и размерами обрабатываемой детали производится за счет быстрых механических или ручных перемещений стола Е, поперечных салазок Д и консоли Ж. При нарезании винтовых канавок поворачивают стол в соответствии с углом наклона фрезеруемой винтовой канавки. При работе на тяжелых режимах для повышения жесткости узла консоли устанавливают дополнительную связь В.

    Модификация станка. Как известно, на базе универсально-фрезерных станков каждого типоразмера обычно выпускают еще две модификации данного вида оборудования — вертикально  и горизонтально - фрезерные станки. Дмитровский завод фрезерных станков выпустил на базе станка модели 6Н81 еще две модификации станков — модели 6Н81А и 6Н11КП.

Широкоуниверсальный станок модели 6Н81А предназначен для всех видов фрезерования.         Шпиндель в станке может занимать горизонтальное, вертикальное и наклонное (под любым углом) положения, шпиндельная головка может перемещаться в поперечном направлении по отношению к среднему пазу стола, что позволяет обрабатывать изделия без их перестановки.

     Вертикальный копировально-фрезерный станок модели бН11КП имеет программное управление. Станок предназначен для обработки криволинейных контуров, кулачков, штампов и прессформ.

Рис. 4. Общий вид универсально-фрезерного станка модели 6Н81

Тест по теме: «Фрезерные станки».

1. Многолезвийный инструмент с режущими кромками, расположенными на поверхности тела вращения или на его торце называется:

а) Резец;

б) Плашка;

в) Метчик;

г) Фреза;

2) Согласно классификации фрезерные станки относят к … группе:

а) 6-й;

б) 5-й;

в) 4-й;

г) 3-й;

3. Широкоуниверсальный фрезерный станок состоит из … (позиция 9)

а) Шпиндель;

б) Хобот;

в) Шпиндельная головка;

г) Серьга;

4. В зависимости от расположения шпинделя фрезерные станки подразделяются: (несколько ответов)

а) Горизонтальные

б) Вертикальные

в) Универсальные

г) Широкоуниверсальные

5. Вертикально-фрезерные бесконсольные станки:

а) Обладают повышенной жесткостью, служат для обработки крупных и тяжелых деталей;

б) Существуют одно и двух стоечные. Имеют только одну продольную подачу стола;

в) Применяют в серийном и массовом производстве;

г) Имеют сложную кинематику;

6. Вертикально-фрезерный станок модели  6Н12ПБ. Буквы «ПБ» означают:

а) Пожаробезопасный;

б) Повышенной быстроходности;

в) Педаль безопасности;

г) Бесконтактный пускатель;

7) Движение резания на фрезерном станке – это вращение …

а) заготовки;

б) электродвигателя;

в) фрезы;

г) рукоятки перемещения стола;

8) При ________________ цикле работы после включения станка стол совместно с обрабатываемой деталью быстро перемещается, пока обрабатываемая деталь не подойдет к фрезе, затем включается рабочая подача (Дополните).

9) При _______________ цикле обрабатываемые детали устанавливаются попеременно то с правой, то с левой стороны стола (Дополните).

10) Модификацией универсально-фрезерного станка модели 6H81 является станок:

а) 6Н11КП;

б) 6Н10

в) 6Н13П;

г) 6Н12ПБ.

Ответы занести в таблицу и выслать на проверку:

Фамилия студента_________________________ группа __________

Лекция 9 ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ

1. Устройство плоскошлифовального станка

Шлифование плоских поверхностей заготовок производится периферией круга или его торцом. Существуют плоскошлифовальные станки с прямоугольным и круглым столами. Расположение шпинделя шлифовального круга может быть горизонтальным или вертикальным. В единичном, мелкосерийном и среднесерийном производстве наиболее часто используют плоскошлифовальные станки с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем. В массовом производстве наибольшее распространение получили станки с круглым столом, а также двусторонние торцешлифовальные станки с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделей.

Рассмотрим плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом общего назначения. На направляющих станины 7 станка (рис. 7.1, а) установлен стол 5, совершающий возвратно-поступательное перемещение от гидроцилиндра, расположенного в станине. Закрепление заготовок обычно производится с помощью магнитной плиты 12, закрепленной на столе. На станине смонтирована стойка 9, несущая шлифовальную бабку 10 с горизонтальным шпинделем шлифовального круга 11, закрытого кожухом 6. От механизмов подач, находящихся в станине, шлифовальной бабке сообщаются поперечное движение подачи (после каждого двойного хода стола) и вертикальное движение подачи (после каждого рабочего хода по снятию припуска со всей обработанной поверхности заготовки). Шпиндель вращается от электродвигателя, встроенного в шлифовальную бабку. Работа механизмов подач осуществляется от гидроцилиндров, в которые поступает масло от гидростанции 13, управляемой от панели 2. Установочные ручные перемещения стола (в продольном направлении) осуществляются маховиком 3, а шлифовальной бабки (в вертикальном направлении) — маховиком 8. Включение и выключение станка производят с пульта управления 4. Во время работы магнитную плиту с обрабатываемой заготовкой закрывают кожухом 6. СОЖ поступает из бака с помощью насоса 14.

На рис. 7.2 приведена кинематическая схема универсального плоскошлифовального станка. Главное движение — вращение шлифовального круга от электродвигателя M1 через шкивы 7 и 8 ременную передачу. Частота вращения шпинделя — постоянная. Опускание или подъем шлифовальной головки происходит с помощью винтового механизма с винтом 6 и гайкой 5, с которой жестко соединено червячное колесо 3. Вращение червяка 4 осуществляется: при ускоренном перемещении — от электродвигателя М2 через цилиндрическую зубчатую передачу на зубчатые колеса 7 и 2; при автоматической вертикальной подаче — от лопастного насоса, работающего в момент поперечного или продольного реверса стола, через собачку 24, храповик 23, скрепленный с колесом 22, и далее через колеса 20 и 27 на червяк 4. Предел вертикальной подачи SДВ.Х=0,002...0,05 мм на двойной ход стола. Нижний предел 0,002 мм соответствует повороту храпового колеса 23 на один зуб. Ручное продольное перемещение стола осуществляемся от маховика через зубчатые колеса 14, 15, 13 и 11 и рейку 12. За один оборот маховика стол перемещается на 18,1 мм.

В нормальном состоянии механизм ручного продольного перемещения стола разомкнут путем вывода колеса 11 из зацепления и включения микропереключателя, допускающего включение механического перемещения стола. Винт 9 с гайкой 10, закрепленные в крестовом суппорте, осуществляют поперечную подачу стола: в автоматическом режиме — от электродвигателя МЗ через зубчатые колеса 26, 27, 16 и 17; в ручном режиме — от маховика через колеса 17, 16. Тонкую поперечную подачу осуществляют нажатием кнопки, через конические колеса 18 и 19, муфту 25 и зубчатые колеса 17 и 16.

Для плоскошлифовальных станков с прямоугольным столом, работающих периферией круга, движение подачи — возвратно-поступательное движение заготовки (продольное движение подачи); периодическое поперечное перемещение шлифовального круга (поперечное движение подачи) за один ход стола с заготовкой; периодическое вертикальное перемещение шлифовального круга (вертикальное движение подачи) на глубину шлифования. В том случае когда высота шлифовального круга больше ширины заготовки, поперечное движение подачи отсутствует.

Рис. 7.1. Общий вид шлифовальных станков основных типов: а — плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем: 1 — станина; 2 — панель управления; 3 — маховик ручного перемещения стола; 4 — пульт управления; 5 — стол; 6, 7 — кожухи; 8 — маховик; 9 — стойка; 10 — шлифовальная бабка; 11 — шлифовальный круг; 12 — магнитная плита; 13 — гидростанция; 14 — насос подачи СОЖ; б — круглошлифовальный: 1 — электрошкаф; 2— передняя бабка; 3— рукоятка подачи СОЖ; 4 — люнет; 5 — механизм автоматической правки круга; 6 — маховик поперечного движения подачи; 7 — шлифовальная бабка; 8— механизм поперечных подач; 9 — пульт управления; 10— гидростанция; 11 — рукоятка ручного зажима пиноли бабки; 12 — задняя бабка; 13 — рукоятка подвода-отвода шлифовальной бабки; 14 — панель гидроуправления; 15—педаль гидравлического отвода пиноли задней бабки; 16 — ось; 17 — маховик; 18 — станина; 19 — верхний стол; 20 — нижний пол; в — внутришлифовальный: 1 — станина; 2— кожух; 3— щитки; 4— механизм подаречной подачи изделия; 5 — подвижная плита; 6 — бабка изделия; 7— маховик ручной поперечной подачи изделия; 8 — заготовка; 9 — круг для торцового шли фования; 10 — рукоятка перемещения круга для торцового шлифования; 11 шлифовальный круг для внутренней обработки; 12 — корпус устройства для тир цового шлифования; 13 — рукоятка поперечного перемещения шлифовального суппорта; 14 — суппорт шлифовального круга; 15 — пульт управления станком; 16 — стойка; 17 — стол станка; 18 — кожух стола; 19 — рукоятка продольного перемещения стола; 20 — упоры продольного перемещения стола

Рис. 7.2. Кинематическая схема плоскошлифовального станка с горизонтальным шпинделем: 1, 2 — зубчатые колеса; 3 — червячное колесо; 4 — червяк; 5, 10 — гайки; 6, 9 — винты; 7, 8 — шкивы; 11, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 21, 22, 26 и 27 — зубчатые колеса; 12 — рейка; 18, 19 — конические колеса; 23 — храповик; 24 — собачки; 25— муфта; Ml, M2, МЗ — электродвигатели; Dr— направление движения резания

2.  Приспособления и оснастка

Плоское шлифование является методом обработки закаленных и незакалённых деталей машин; иногда плоское шлифование применяют вместо чистового строгания и чистового фрезерования, а также такой трудоемкой операции, как шабрение. Оно отличается высокой производительностью, так как позволяет обрабатывать заготовки с большими габаритными размерами и имеет малые затраты времени на установку и закрепление заготовок благодаря тому, что применяют магнитные столы. Плоские поверхности можно шлифовать периферией и торцом шлифовального круга.

На рис. 7.7 приведены схемы обработки плоских поверхностей деталей на плоскошлифовальных станках.

Периферией круга обрабатывают, например, заготовки с жесткими допусками на отклонения от плоскостности (контрольные плиты, угольники, линейки, стыки ответственных деталей и др.); детали с буртиками и пазами; тонкие детали, подверженные короблению; детали, имеющие недостаточно жесткую опорную поверхность, что приводит к неустойчивому положению их на станке, а также детали, на торце которых следует сделать подвнутрение или создать выпуклости, и др.

Рис. 7.7. Схема обработки на плоскошлифовальных станках с обозначением движений: а — б — с горизонтальными шпинделями, работающими периферией шлифовального круга (а — с прямоугольным столом; б — с круглым столом); в — г — с вертикальными шпинделями, одношпиндельные, работающие торцом шлифовального круга (в — с круглым столом; г — с прямоугольным столом); д — е —двух-шпиндельные станки, работающие торцом шлифовального круга (д — с двумя вертикальными шпинделями; е — с двумя горизонтальными шпинделями)

Основными технологическими факторами, определяющими режим шлифования, являются заданные точность и шероховатость поверхности, мощность двигателя главного привода и стойкость шлифовального круга. Режимы резания задает технолог или мастер или выбирают по справочникам.

Показателями режима резания при плоском шлифование периферией круга являются: скорость круга; скорость подачи заготовки; поперечная (параллельная оси шпинделя) подача и глубина шлифования.

Скорость шлифовального круга выбирают в зависимости от вида шлифования (обычное или скоростное) и возможностей станка. Скорость подачи заготовок совпадает с продольным перемещением стола, на котором их закрепляют. Увеличение скорости подачи заготовки приводит к увеличению производительности обработки, поэтому выбирают высокие скорости подачи заготовки, особенно при предварительных операциях и снятии больших припусков. Повышение скорости подачи заготовки приводит к уменьшению нагрева и деформации обрабатываемого изделия. На чистовых операциях снижают скорость подачи заготовки.

При увеличении поперечной подачи повышается производительность, но увеличивается шероховатость обрабатываемой поверхности и износ круга, поэтому на чистовых операциях применяют меньшую поперечную подачу.

Глубина резания определяет в основном производительность обработки, однако она зависит от зернистости круга, требуемой шероховатости обрабатываемой поверхности, мощности двигателя привода шлифовальной бабки и ряда других факторов. При обработке крупнозернистыми кругами применяют большую глубину резания. При шлифовании мелкозернистыми кругами с большой глубиной наблюдается значительный износ мягких кругов или быстрое засаливание твердых кругов. При выполнении черновых операций используют большие значения скорости и глубины резания, а на чистовых операциях их снижают.

Для повышения точности обработки и снижения шероховатости поверхности в конце цикла следует применять выхаживание.

Устройства для установки и закрепления шлифовальных кругов. Шлифовальные круги 3 (рис. 7.8, а) диаметром 30...100 мм свободно надевают на шпиндель 1 станка и закрепляют при помощи фланцев 2 и гаек 5. Фланцы обязательно должны иметь выточки и упругие прокладки 4 из кожи или резины для обеспечения равномерности зажима круга.

Рис. 7.8. Устройства для установки и крепления шлифовальных кругов: 1 — шпиндель; 2 — фланцы; 3 — шлифовальные круги; 4 — прокладки; 5 — гайки; 6, 7 — переходные фланцы; 8 — кольцевой паз; 9 — винты

Шлифовальные круги 3 диаметром свыше 100 мм закрепляют на переходных фланцах 6 и 7 (рис. 7.8, б) при свободной посадке круга на шейку фланцев. Между торцами фланцев и круга устанавливают картонные прокладки 4. Оба фланца соединяют винтами Р. В кольцевом пазу 8 фланца 7 размещают балансировочные грузики (способы балансировки см. в гл. 9).

Устройства для установки и закрепления заготовок на плоскошлифовальных станках. Электромагнитная плита (рис. 7.9) состоит из стального литого или сварного корпуса 1, в котором закреплены сердечники 5 с немагнитными прослойками 2 между ними. На нижнюю часть сердечников надеты катушки 4 из медного эмалированного провода, к которым подается постоянный ток. Снизу к корпусу привинчена крышка 6. Включение плиты в работу производят рукояткой 3. Свободное пространство в корпусе заливают эпоксидной смолой для герметизации (предохранения от попадания СОЖ). Плиту закрепляют в Т-образных пазах стола и шлифуют рабочую поверхность стола для обеспечения параллельности плоскости зеркала плиты по отношению к направлению поперечной подачи.

Размагничивание электромагнитных плит. После шлифования заготовку необходимо сиять с плиты и устранить ее остаточную намагниченность. Этого достигают размагничиванием. От качества и эффективности систем размагничивания зависят производительность станков и точность шлифования на них. Основной задачей системы размагничивания является обеспечение возможности легкого съема обработанной заготовки с плиты.

Доля времени размагничивания плиты в общем времени вспомогательно-подготовительных и заключительных работ составляет 8...20%, следовательно, снижение длительности размагничивания существенно повышает производительность станка.

Магнитные плиты в отличие от электромагнитных не нуждаются в питании от источников энергии. Полюсами в них являются постоянные магниты из никель-алюминиевого сплава, намагниченные на специальных электрических установках. Магнитные плиты, как правило, притягивают заготовки слабее, чем электромагнитные.

На рис. 7.10 показан общий вид магнитной плиты. Верхняя часть сделана из железных пластин 1 и 2 с немагнитными прослойками 3 между ними. Сильные постоянные магниты 5 можно перемещать, попеременно замыкая их на железные пластины и на закрепляемую заготовку. Переключение магнитов производят рукояткой 4. Нижнюю часть плиты закрепляют на столе станка разными прихватами и болтами.

В шлифовальные станки, работающие по полуавтоматическому циклу, встраивают специальные автоматические устройства (демагнизаторы) для размагничивания шлифуемых стальных и готовок.

Кроме магнитных и электромагнитных плит для закрепления шлифуемых заготовок находят применение лекальные тиски, универсальные прижимы, установочные планки, плиты и т.п. Лекальные тиски (рис. 7.11) отличаются от обычных машинных тисков точностью изготовления и возможностью кантования. Боковые поверхности лекальных тисков изготовляют параллельно одна другой и перпендикулярно основанию. Для закрепления тисков предусматривают резьбовые отверстия, но в основном их крепят на магнитной плите. Тиски изготовляют из стали, закаливают и шлифуют со всех сторон.

Рис. 7.9. Электромагнитная плита: 1 — корпус; 2 — немагнитные прослойки; 3 — рукоятка; 4 — катушки; 5 — сердечники; 6 — крышка

Рис. 7.10. Магнитная плита с постоянными магнитами: 1, 2 — железные пластины; 3 — немагнитные прослойки; 4 — рукоятка; 5 — постоянные магниты

Рис. 7.11. Лекальные тиски для закрепления шлифуемых заготовок: 1 — неподвижная губка; 2— мерный штифт; 3— подвижная губка; 4— корпус; 5 — винт

Тест по теме: «Шлифовальные станки»

1. Главное движение плоскошлифовального станка - это

а) движение заготовки;

б) движение стола;

в) вращение круга;

2. Показателями режима резания при плоском шлифовании периферией круга являются:

а) скорость круга;

б) скорость подачи заготовки;

в) поперечная (параллельная оси шпинделя) подача и глубина шлифования;

3. Движение стола осуществляется:

а) гидравлической системой;

б) механическим приводом;

в) электрическим приводом;

4. Частота вращения шпинделя:

а) имеет 2 режима;

б) имеет 4 режима;

в) не изменяется;

5. Продольное движение подачи это

а) перемещение круга;

б) движение стола;

в) вращение круга;

6. Факторы определяющие режим шлифования

а) заданная точность;

б) мощность двигателя;

в) стойкость шлифовального круга;

7. Показателями режима резания при плоском шлифование периферией круга являются

а) скорость круга;

б) скорость подачи заготовки;

в) поперечная (параллельная оси шпинделя) подача и глубина шлифования;

8. Шлифовальные круги крепят при помощи

а) фланцев;

б) втулок;

в) шпонок;

9. Основным устройством для закрепления заготовок на станке является:

а) магнитная плита;

б) параллельные тиски;

в) патрон;

10) Лекальные тиски отличаются от машинных

а) размерами;

б) усилием удерживания;

в) точностью изготовления;