Глава 2. Обработка заготовок на сверлильных станках

ВВЕДЕНИЕ

Сверлильные станки – многочисленная группа металлорежущих станков, предназначенных для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, для чистовой обработки (зенкерования, развёртывания) отверстий, образованных в заготовке каким-либо другим способом, для нарезания внутренних резьб, для зенкования торцовых поверхностей.

Применяя специальные приспособления и инструменты, можно выполнять различного рода операции, такие как растачивание отверстий, вырезание отверстий большого диаметра в листовом материале («трепанирование»), притирание точных отверстий и т. д.

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.

На сверлильно-фрезерных станках можно выполнять фрезерование, наклонное торцевое фрезерование, шлифовку поверхности, горизонтальное фрезерование и другие операции. Для выполнения подобных операций используют сверла, зенкеры, развертки, метчики и другие инструменты.

 Спектр применения сверлильных станков велик. Они используют в механических, сборочных, ремонтных и инструментальных цехах машиностроительных заводов и в предприятиях малого бизнеса.

Расточные станки — металлорежущие станки для сверления, зенкерования, развертывания, растачивания, нарезания резьбы, обтачивания цилиндрических поверхностей и торцов, фрезерования.

Наиболее распространены универсальные горизонтально-расточные станки. Для выполнения ряда операций используют алмазно-расточные станки, а также координатно-расточные станки.

Глава 1. Сверлильные станки

 

Рабочими формообразующими движе­ниями при обработке на сверлильных стайках являются главное вращательное движение и поступательное движение подачи шпин­деля вдоль его оси. Эти движения сообщаются шпинделем режу­щему инструменту. Обрабатываемая заготовка при обработке неподвижна.

По технологическому назначению сверлильные станки делят на универсальные (вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, многошпиндельные) и специализированные (горизонтально-сверлильные для глубокого сверления, центровальные для получения центровых отверстий в торцах заготовок валов, станки для обработки отверстий в коленчатых и кулачковых валах, шатунах, фильерах и т. д.). Специализированные станки применяют в усло­виях серийного и массового производств.

Вертикально-сверлильные станки составляют основную часть парка сверлильных станков и выпускаются двух конструктивных разновидностей: на колонне (основной и наиболее распространен­ный тип) и настольные, устанавливаемые на верстаке и предназна­ченные для обработки отверстий малого диаметра.

На рис. 1.1показан вертикально-сверлильный станок мо­дели 2HI35. На фундаментной плите 4 смонтирована колонна 3, коробчатой формы, на передней стороне которой имеются верти­кальные направляющие для наладочного перемещения шпиндель­ной бабки 1 и стола 6. Внутри колонны размещен противовес для уравновешивания шпиндельной бабки. Внутри бабки находятся коробка скоростей и коробка подач станка. Шпиндель 7 с режущим инструментом вращается в подшипниках гильзы 8 с зубчатой рей­кой; в процессе обработки с помощью реечной передачи гильзе вместе со шпинделем механически или вручную штурвалом 9 сообщается движение осевой подачи. Стол 6 с Т-образными пазами, на котором устанавливают приспособления и заготовку, при наладке перемещают по направляющим колонны вручную с по­мощью винтового механизма вращением рукоятки 5. В плите расположен бак для СОЖ. которая подается в зону обработки помпой 2.

Инструменты с коническим хвостовиком устанавливаются непо­средственно в конические отверстия шпинделя станка и удержи­ваются внем силой трения. Когда номера конусов Морзе у инструмента и у шпинделя не совпадают, применяют переходные конус­ные втулки, надеваемые на хвостовики. Инструменты малого диаметра с цилиндрическим хвостовиком крепятся в сверлильных патронах, вставляемых в шпиндель. В условиях серийного произ­водства с целью повышения производительности для установки инструментов применяют револьверные и многошпиндельные головки.

 

Рис. 1.1 Одношпиндельный вертикально-сверлильный станок модели 2Н135

 

Заготовки сравнительно больших размеров в единичном произ­водстве крепятся непосредственно к столу станка при помощи болтов и прихватов. Мелкие заготовки закрепляются в машинных тисках. В серийном и массовом производствах для установки и закрепления обрабатываемых заготовок применяют сверлильные приспособления — кондукторы, снабженные закаленными кон­дукторными втулками, дающими направление инструменту. При использовании кондукторов отпадает необходимость предвари­тельной разметки заготовок под сверление.

Настольно-сверлильные станки выпускаются с наибольшим условным диаметром сверления в стали 3, 6 и 12 мм, а станки на колонне — с диаметром сверления 18, 25, 35, 50 и 75 мм.

На вертикально-сверлильных станках для совмещения осей обрабатываемого отверстия и режущего инструмента заготовку вместе с приспособлением приходится перемещать по столу станка вручную. Это затрудняет обработку крупных, тяжелых заготовок; их гораздо удобнее обрабатывать на радиально-сверлильных стан­ ках, на которых совмещение осей отверстий и инструмента произво­дится перемещением шпинделя станка относительно неподвижной заготовки.

На рис. 1.2 показан радиально-сверлильный станок общего назначения. На плите 1 закреплена тумба 2 с неподвижной колон­ной 3, на которой смонтирована поворотная траверса (рукав) 5. По направляющим траверсы перемещается бабка б со шпинделем 7. В шпиндельной бабке размещены коробка скоростей, коробка подач и органы управления. Установку шпинделя в горизонтальной плоскости осуществляют в полярных координатах радиальным перемещением бабки и поворотом траверсы. Винтом 4 траверса перемещается вдоль колонны и может быть закреплена на любой высоте в зависимости от высоты заготовки. Заготовка устанавли­вается либо на съемном столе 8, либо непосредственно на плите /. В некоторых моделях радиально-сверлильных станков шпиндель­ную бабку выполняют поворотной в вертикальной плоскости, что позволяет обрабатывать отверстия с осями, расположенными под углом.

 

 

Рис. 1.1 Одношпиндельный радиально-сверлильный станок общего назначения

 

Для тяжелого машиностроения выпускаются переносные радиально-сверлильные станки, устанавливаемые непосредственно на громоздких заготовках, а также станки, перемещаемые относи­тельно заготовки по рельсам.

Радиально-сверлильные стенки выпускаются с наибольшим диаметром сверления в стали — 25, 35, 50, 75 и 100 мм.

С целью сокращения машинного времени в условиях серийного производства одношпиндельные вертикально- и радиально-сверлильные станки оснащаются многошпиндельными сверлильными головками, позволяющими сверлить одновременно несколько от­верстий. На рис. 1.3, а приведена схема сверлильной головки с постоянным расположением шпинделей. Корпус 3 головки кре­пится к шпиндельной гильзе станка. Вращение от шпинделя станка через конус 1 и центральное зубчатое колесо z ₁ через промежуточ­ные зубчатые колеса z ₂ передается на колеса z ₃, жестко закреплен­ные на шпинделях 2 головки. Промежуточные колеса обеспечивают однонаправленное вращение шпинделя станка и шпинделей головки.

В случае малого расстояния между осями шпинделей приме­няют бесшестеренные сверлильные головки (рис. 1.3, б). Конус 1 головки снабжен кривошипом 5, который соединен с поводковой плитой 2, поддерживаемой кривошипом 3. С плитой 2 соединены также рабочие шпиндели 4 с кривошипами такого же радиуса. Вращение от шпинделя станка через конус 1 передается на криво­шип, сообщающий поводковой плите круговое поступательное движение. От поводковой плиты приводятся во вращение с одина­ковой частотой шпиндели 4.

 

Рис. 1.3. Многошпиндельные сверлильные головки

 

При необходимости одновременного сверления большого числа (до 200 и более) отверстий в условиях крупносерийного и массового производств применяют многошпиндельные сверлильные станки. Такой станок отличается от одношпиндельного главным образом наличием сверлильной головки колокольного типа с переставными шпинделями (рис. 1.3, в), допускающем переналадку при смене обрабатываемой заготовки.. Рабочие шпиндели 2 размещены в ползунах 1, которые можно перемещать в радиальном направлении и по окружности относительно опорной плоскости корпуса 8 головки. Передача вращения на переставные шпиндели обеспечи­вается телескопическими валиками 5 суниверсальными шарни­рами 4.

Существуют также многошпиндедьные сверлильные станки, представляющие собой как бы совокупность нескольких (2—4) одношпиндельных станков с общей станиной и столом. Такие стан­ки предназначены для последовательной обработки отверстий (сверления, зенкерования, развертывания и т. п.) постоянно уста­новленными инструментами в заготовке, передвигаемой по плос­кости стола от одного шпинделя к другому.

Обработку деталей класса валов на токарных и круглошлифовальных станках производят с установкой их на центры станка центровыми отверстиями. Операцию обработки центровых отвер­стий (центровку заготовок) в условиях серийного и массового производства выполняют на центральных и фрезерно-центровочных станках. В первом случае производится только центровка загото­вок, а во втором перед центровкой фрезеруются торцы заготовки. Обработка на фрезерно-центровочных станках предпочтительнее, поскольку предварительное фрезерование торцов облегчает работу центровочных сверл; кроме того благодаря тому, что фрезерование торцов и сверление центровочных отверстий производится с одной установки, обеспечивается строгая перпендикулярность осей от­верстий торцам.

 

 

Рис. 1.4. Схема работы фреэерно-центровочного по­луавтомата

 

На рис. 1.4 приведена схема работы двухпозиционного фрезерно-центровочного полуавтомата. Заготовка 4, закрепленная в призмах 5 на столе 1 станка, поступает сначала на позицию /, где ее торцы с подачей стола фрезеруются двумя фрезерными голов­ками 3. После этого стол переносит заготовку в позицию //, где двумя центровыми сверлами 2 производится зацентровка обоих ее торцов.

 

Режим резания

За скорость резания (в м/мин) при сверлении принимают окружную скорость точки режущего лезвия, наиболее удаленной от оси сверла:

 

,

 

где D — наружный диаметр сверла, мм; п — частота вращения сверла, об/мин.

Подача s_B (мм/об) равна величине осевого перемещения сверла за один оборот.

За глубину резания t (в мм) при сверлении отверстий в сплошном материале принимают половину диаметра сверла:

 

,

 

а при рассверливании

,

 

где d — диаметр обрабатываемого отверстия, мм.

 

 

Рис. 2.2.1.1 Схемы сверления (а) и рассверлива­ния (б)

 

Силы резания

 

В процессе резания сверло испытывает сопро­тивление со стороны обрабатываемого материала. Равнодействую­щую сил сопротивления, приложенную в некоторой точке А режущего лезвия, можно разложить на три составляющие силы Р_х, Р_у и Р_г (рис. 2.3.1).

Составляющая Р_х направлена вдоль оси сверла. В этом же направлении действуют сила Р_п на поперечное лезвие и сила тре­ния Р_л ленточки об обработанную поверхность. Суммарная всех указанных сил, действующих на сверло вдоль оси X, называется осевой силой, или силой подачи Р_о. Радиальные силы P_Y, равные по величине, но противоположно направленные, взаимно урав­новешиваются.

       Исследованиями установлено, что сила, действующая на поперечное режущее лезвие Р_п, весьма значительна и составляет 50 – 55 %, на главные режущие лезвия - 40 – 45% и на ленточки – около 3% осевой силы Р_о.

Рис. 2.2.2.1 Силы, дейст­вующие

            на сверло

 

Крутящий момент, преодолеваемый шпинделем сверлильного станка, в основном (80—90%) создается силой P_z.

В расчетах для определения осевой силы Р_о (в Н) и крутящего момента М_к (в Н*м) используют эмпирические формулы:

 

P_o = C_p*D^xp*s^l’p*K_p;

M_k = C_m* D^xm*s^ym*K_m,

где С_р и С_м — постоянные коэффициенты, характеризующие обрабатываемый материал и условия резания; x_v, y _р, х_м, у_м — показатели степеней; K_p и К_ч — поправочные коэффициенты на измененные условия резания.

Коэффициенты и показатели степеней приведены в справочных материалах.

Осевая сила и крутящий момент являются исходными для расчета сверла и узлов станка на прочность, а также для опреде­ления эффективной мощности. Эффективная мощность (в кВт), затрачиваемая на резание при сверлении,

 

N_e =

 

По мощности N_e определяют мощность электродвигателя станка:

 

 = ,

 

где η – КПД механизмов передач станка.

 

Режущий инструмент

Отверстия на сверлильных станках обрабатывают сверлами, зенкерами, развертками и метчиками.

Сверла. По конструкции и назначению сверла подразделяют на спиральные, центровые и специальные. Наиболее распространенным инструментом для сверления и рассверливания является спиральное сверло (рис. 2.3.1, а), которое состоит из четырех частей: рабочей 6, шейки 2, хвостовика 4 и лапки 3.

В рабочей части 6 различают режущую 1 и направляющую 5 части 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.

 

 

    Рис. 2.3.1 Части (а), элементы и углы (б) спираль­ного сверла

 

Элементы рабочей части спирального сверла показаны на рис. 2.3.1, 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. На цилиндрической части сверла вдоль винтовой канавки распо­ложены две узкие ленточки 8, обеспечивающие направление сверла при резании.

К геометрическим параметрам режущей части сверла относятся передний угол γ, задний угол α, угол при вершине сверла 2φ, угол наклона поперечно­го режущего лезвия ψ и угол наклона винтовой ка­навки ω.

Передний угол γ изме­ряют в главной секущей плоскости //—//, перпен­дикулярной к главному ре­жущему лезвию. В разных точках режущего лезвия передний угол различен; наибольший у наружной поверхности сверла, где он практически равен углу наклона винтовой канавки ω, наименьший у попереч­ного режущего лезвия.

Задний угол α измеряют в плоскости /—/, параллельной оси сверла. У наружной поверхности сверла α = 8 - 12°; по мере приближения к оси сверла задний угол возрастает до 20—25°.

Угол при вершине сверла 2 φ измеряется между главными режу­щими лезвиями и имеет различную величину в зависимости от обрабатываемого материала. У стандартных сверл, применяемых при обработке разных материалов, 2φ = 90 - 118°; при сверле­нии сталей средней твердости 2φ = 116 - 120°.

Угол наклона поперечного режущего лезвия ψ измеряется между проекциями главного и поперечного режущего лезвий на плос­кость, перпендикулярную к оси сверла. У стандартных сверл ψ = 50 - 55°.

Угол наклона винтовой канавки ω измеряют по наружному диаметру. Обычно ω = 18 - 30°.

Стандартные спиральные сверла выпускают диаметром 0,1 — 80 мм.

Сверла для глубокого сверления. При свер­лении глубоких отверстий (L > 5 D) применяют специальные сверла. На рис. VI.64, а показано однолезвийное сверло с напаянной пластинкой из твердого сплава для сверления глубоких от­верстий диаметром 30—80 мм. Сверло оснащено одной твердо­сплавной режущей пластинкой 1 и двумя направляющими плас­тинками 2. Охлаждающая жидкость подается в зону резания и вымывает стружку через внутренний канал 3 сверла.

 

 

 

Рис. 2.3.2 Сверла для глубокого сверления

 

Сквозные отверстия диаметром более 100 мм сверлят кольце­выми сверлами (рис. 2.3.2, б). Сверло состоит из полого корпуса 5 с винтовыми канавками. На его торцовой части, закреплены режу­щие пластинки 4 (резцы), ширина которых больше толщины сте­нок корпуса. Режущие лезвия пластинок выступают со стороны торца, наружного и внутреннего диаметров корпуса. Число пласти­нок 4—8, в зависимости от диаметра сверла. Таким сверлом выре­зается кольцевая канавка шириной, равной ширине пластинок.

Охлаждающую жидкость подают через внутреннюю полость сверла, а стружку отводят по винтовым канавкам.

Зенкеры (рис. 2.3.3, а - в). Этим инструментом обрабатывают отвер­стия в литых или штампованных заготовках, а также предвари­тельно просверленные отверстия. В отличие от сверл они снаб­жены тремя или четырьмя главными режущими лезвиями и не имеют поперечного лезвия, что повышает их прочность и жест­кость. Режущая (или заборная) часть 1 выполняет основную работу резания. Калибрующая часть 5 служит для направления зенкера в отверстии и обеспечивает необходимую точность и шеро­ховатость поверхности (2 — шейка, 3 — лапка, 4 — хвостовик, 6 — рабочая часть).

По виду обрабатываемых отверстий зенкеры делят на цилинд­рические (рис. 2.3.3, а), конические (рис. 2.3.3, б) и торцовые (рис. 2.3.3, в). Зенкеры бывают цельные с коническим хвостови­ком (рис. 2.3.3, а, б) и насадные (рис. 2.3.3, в). Первые изготов­ляют диаметром до 32 мм, вторые — до 100 мм.

 

 

Рис. VI.65. Инструменты для обработки отверстий на сверлильных станках:

а — в — зенкеры; г — е — развертки; ж — метчик

 

Развертки. Этим инструментом окончательно обрабатывают отверстия. По форме обрабатываемого отверстия различают цилинд­рические (рис. 2.3.3, г) и конические (рис. 2.3.3, д) развертки. Развертки имеют 6—12 главных режущих лезвий, расположен­ных на режущей части 7 с направляющим конусом. Калибрующая часть 8 направляет развертку в отверстии и обеспечивает необхо­димую точность и шероховатость поверхности.

По способу применения различают машинные и ручные раз­вертки. По конструкции крепления развертки делят на хвосто­вые и насадные. На рис. 2.3.3, е показана машинная насадная развертка с механическим креплением режущих пластинок в ее корпусе.

Метчики. Их применяют для нарезания внутренних резьб. Метчик (рис. 2.3.3, ж) представляет собой винт с прорезанными прямыми или спиральными канавками, образующими режущие лезвия, и состоит из рабочей и хвостовой частей. Рабочая часть метчика имеет режущую (заборную) 9 и калибрующую 10 части. Заборная часть производит основную работу резания, а калибрую­щая зачищает нарезаемую резьбу. Хвостовая часть метчика слу­жит для закрепления метчика в патроне. Профиль резьбы мет­чика должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы. Раз­личают гаечные, машинные и ручные метчики.

 

Режим резания

При работе на расточных станках (рис. 4.2.1) главное враща­тельное движение инструмента характеризуется скоростью резания.

За скорость резания (в м/мин) прини­мают окружную скорость вращающегося режущего инструмента:

 

,

 

где D — диаметр окружности, на кото­рой расположена точка режущего лезвия инструмента, наиболее удаленная от оси вращения, мм; п — частота вращения ре­жущего инструмента, об/мин.

При растачивании D — диаметр обра­ботанной поверхности; при обтачивании D — диаметр обрабатываемой поверхности. При сверлении, зенкеровании, развертывании и фрезеровании вместо D в формулу под­ставляют диаметры инструментов.

 

 

Рис. 4.2.1 Схема растачивания отверстия

 

Подача s — перемещение режущего инструмента (или заго­товки) относительно обрабатываемой поверхности (измеряется в мм/мин или за один оборот шпинделя — в мм/об).

Глубина резания t (в мм) при растачивании отверстий:

 

,

 

где D — диаметр отверстия после обработки, мм; d — диаметр отверстия до обработки, мм.

 

Режущий инструмент

 

На расточных станках для обработки поверхностей исполь­зуют различные инструменты: резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, фрезы.

Расточные резцы. Поформе поперечного сечения стержня этирезцы подразделяют на квадратные, прямоугольные (рис, 4.3.1 а) и круглые (рис. 4.3.1, б).

В зависимости от вида обработки используют различные типы расточных резцов: проходные, подрезные, канавочные и резь­бовые. Широко применяют пластинчатые резцы. Они являются основным инструментом для растачивания отверстий диаметром более 20 мм. Пластинчатые резцы делят на одно- и двухлезвийные (рис. 4.3.1, в). Для получения отверстия заданного диаметра о дно лезвийный пластинчатый резец необходимо соответствую­щим образом установить в оправке. Двухлезвийные пластинча­тые резцы выполняют по размеру растачиваемого отверстия. Для установки на оправке пластинчатые резцы имеют отвер­стие, выполненное по диаметру оправки.

 

 

Рис. 4.3.1 Режущий инструмент для растачивания отверстий

 

Расточные блоки (рис. 4.3.1, г) представляют собой сборную конструкцию, состоящую из корпуса 1 и вставных регу­лируемых резцов 2, закрепленных винтами 3 и 4. Резцы регули­руют по диаметру растачиваемого отверстия.

Расточные головки применяют для обработки отвер­стий большого диаметра.

На рис. 4.3.1, д показана разъемная расточная головка для обработки отверстий диаметром 130—225 мм. Подрезные резцы головки предварительно устанавливают по диаметру и торцу на заданный размер, что позволяет производить обработку ряда соосных отверстий как по диаметру, так и по торцам.

Специальные развертки. Такие развертки с нерегулируемыми
и регулируемыми ножами применяют для окончательной обра­ботки отверстий после предварительного растачивания их рез­цами.

Регулируемая плавающая развертка (рис. 4.3.1, е) имеет два ножа 5, взаимно перемещающихся по шпонке 7 и скрепленных винтами 6 при упоре в винт 8, положение которого регулируется в зависимости от заданного размера обрабатываемого отверстия. Развертка оснащена пластинками из твердого сплава.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Сверлильные станки используются для организации глухих, а также сквозных отверстий в материале сплошного вида. Также применяются для конечной обработки отверстий, которые выполнялись с применением другого способа. Кроме того, сверлильные станки используются для:

· рассверливания отверстий (чтобы обеспечить высокую точность и шероховатость имеющегося в заготовке отверстия);

· вырезания дисков;

· выполнения операций вроде вырезания дисков посредством зенкеров, сверл, разверток, метчиков и т.д;

· нарезания внутренних резьб;

· зенкования поверхностей торца;

· раскатывания отверстий оправками.

Также сверлильные станки применяются для получения в основании уже имеющего отверстия гнезд, которые обладают плоским дном, под головки болтов и винтов. Но сфера использования сверлильных станков на самом деле гораздо шире спектра перечисленных операций. Они используются и для обработки отверстий с большим числом граней, для развальцовки полых заклепок.
Универсальные сверлильные станки бывают следующих типов:

· настольные (одношпиндельные, в том числе, с ЧПУ);

· вертикальные (одношпиндельные, в том числе, с ЧПУ);

· радиальные (в том числе, с ЧПУ);

· станки для глубокого сверления;

· многошпиндельные.

При помощи специальных инструментов и приспособлений на сверлильных станках можно вырезать большие отверстия, растачивать отверстия, делать притирку точных отверстий. Используют сверлильные станки в сборочных, механических, инструментальных, ремонтных цехах, а также в ремонтных мастерских различного назначения.

Расточные станки — металлорежущие станки для сверления, зенкерования, развертывания, растачивания, нарезания резьбы, обтачивания цилиндрических поверхностей и торцов, фрезерования.

Наиболее распространены универсальные горизонтально-расточные станки. Для выполнения ряда операций используют алмазно-расточные станки, а также координатно-расточные станки.

Универсальный горизонтально-расточной станок имеет горизонтальный шпиндель, смонтированный в бабке, которая перемещается вверх и вниз по передней стойке. Приняты 3 основных типа компоновки:

· станки для обработки мелких и средних изделий со шпинделем диаметром до 125 мм, столом, перемещающимся в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и неподвижной передней стойкой;

· станки для обработки средних и крупных изделий со шпинделем диаметром от 100 до 200 мм, столом и передней стойкой, перемещающимися во взаимно перпендикулярных направлениях;

· станки для обработки особо крупных изделий со шпинделем диаметром от 125 до 320 мм, без стола, с передней стойкой (колонкой), перемещающейся в одном или двух направлениях.

Шпиндельный узел, обеспечивающий станку широкую универсальность, состоит из полого шпинделя, несущего планшайбу с расточным резцом (главное движение), и внутреннего расточного шпинделя, перемещающегося в осевом направлении (движение подачи). Наличие имеющих раздельные приводы планшайб с радиальным суппортом и внутреннего шпинделя, использование различных приспособлений значительно расширяют технологические возможности станка (например, совмещение переходов).

Тенденциями развития расточных станков можно отметитьследующие: повышение жесткости и виброустойчивости, снижение трения в подвижных узлах, применение системы цифровой индикации, числового программного управления, методов дистанционного наблюдения и контроля за процессом обработки (главным образом в тяжелых и уникальных станках).

           Таким образом, станки сверлильно-расточной группы предназначены для обра­ботки отверстий. По характеру обработки и виду применяемого режущего инструмента они делятся на две подгруппы: сверлиль­ные и расточные станки. Сверлильные станки применяют для обработки сквозных и глухих отверстий как в сплошном мате­риале, так и уже имеющихся в заготовке мерными осевыми инстру­ментами — сверлами, зенкерами, зенковками, цековками, разверт­ками, метчиками и т. п. Кроме того, расточные станки предназна­чены в основном для обработки отверстий расточными резцами, головками и блоками.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

 

1) Ансеров Ю.М., Салтыков В.А., Семин В.Г., Машины и оборудование машиностроительных предприятий: Учебник для инженерно-экономических специальностей вузов. – Л.: Политехника, 1991. – 365 с.: ил.

2) Анурьев В.И., Справочник конструктора-машиностроителя: В3-х т. Т.1.-5-е издание, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 788 с.

3) Анурьев В.И., Справочник конструктора-машиностроителя: В3-х т. Т.1.-6-е издание, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 584 с ил.

4) Дальский А.Н., Арутюнова И.А., Технология конструкционных материалов, Учебник. - М.: Машиностроение 1985. - 450 с.

 

ВВЕДЕНИЕ

Сверлильные станки – многочисленная группа металлорежущих станков, предназначенных для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, для чистовой обработки (зенкерования, развёртывания) отверстий, образованных в заготовке каким-либо другим способом, для нарезания внутренних резьб, для зенкования торцовых поверхностей.

Применяя специальные приспособления и инструменты, можно выполнять различного рода операции, такие как растачивание отверстий, вырезание отверстий большого диаметра в листовом материале («трепанирование»), притирание точных отверстий и т. д.

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.

На сверлильно-фрезерных станках можно выполнять фрезерование, наклонное торцевое фрезерование, шлифовку поверхности, горизонтальное фрезерование и другие операции. Для выполнения подобных операций используют сверла, зенкеры, развертки, метчики и другие инструменты.

 Спектр применения сверлильных станков велик. Они используют в механических, сборочных, ремонтных и инструментальных цехах машиностроительных заводов и в предприятиях малого бизнеса.

Расточные станки — металлорежущие станки для сверления, зенкерования, развертывания, растачивания, нарезания резьбы, обтачивания цилиндрических поверхностей и торцов, фрезерования.

Наиболее распространены универсальные горизонтально-расточные станки. Для выполнения ряда операций используют алмазно-расточные станки, а также координатно-расточные станки.

Глава 1. Сверлильные станки

 

Рабочими формообразующими движе­ниями при обработке на сверлильных стайках являются главное вращательное движение и поступательное движение подачи шпин­деля вдоль его оси. Эти движения сообщаются шпинделем режу­щему инструменту. Обрабатываемая заготовка при обработке неподвижна.

По технологическому назначению сверлильные станки делят на универсальные (вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, многошпиндельные) и специализированные (горизонтально-сверлильные для глубокого сверления, центровальные для получения центровых отверстий в торцах заготовок валов, станки для обработки отверстий в коленчатых и кулачковых валах, шатунах, фильерах и т. д.). Специализированные станки применяют в усло­виях серийного и массового производств.

Вертикально-сверлильные станки составляют основную часть парка сверлильных станков и выпускаются двух конструктивных разновидностей: на колонне (основной и наиболее распространен­ный тип) и настольные, устанавливаемые на верстаке и предназна­ченные для обработки отверстий малого диаметра.

На рис. 1.1показан вертикально-сверлильный станок мо­дели 2HI35. На фундаментной плите 4 смонтирована колонна 3, коробчатой формы, на передней стороне которой имеются верти­кальные направляющие для наладочного перемещения шпиндель­ной бабки 1 и стола 6. Внутри колонны размещен противовес для уравновешивания шпиндельной бабки. Внутри бабки находятся коробка скоростей и коробка подач станка. Шпиндель 7 с режущим инструментом вращается в подшипниках гильзы 8 с зубчатой рей­кой; в процессе обработки с помощью реечной передачи гильзе вместе со шпинделем механически или вручную штурвалом 9 сообщается движение осевой подачи. Стол 6 с Т-образными пазами, на котором устанавливают приспособления и заготовку, при наладке перемещают по направляющим колонны вручную с по­мощью винтового механизма вращением рукоятки 5. В плите расположен бак для СОЖ. которая подается в зону обработки помпой 2.

Инструменты с коническим хвостовиком устанавливаются непо­средственно в конические отверстия шпинделя станка и удержи­ваются внем силой трения. Когда номера конусов Морзе у инструмента и у шпинделя не совпадают, применяют переходные конус­ные втулки, надеваемые на хвостовики. Инструменты малого диаметра с цилиндрическим хвостовиком крепятся в сверлильных патронах, вставляемых в шпиндель. В условиях серийного произ­водства с целью повышения производительности для установки инструментов применяют револьверные и многошпиндельные головки.

 

Рис. 1.1 Одношпиндельный вертикально-сверлильный станок модели 2Н135

 

Заготовки сравнительно больших размеров в единичном произ­водстве крепятся непосредственно к столу станка при помощи болтов и прихватов. Мелкие заготовки закрепляются в машинных тисках. В серийном и массовом производствах для установки и закрепления обрабатываемых заготовок применяют сверлильные приспособления — кондукторы, снабженные закаленными кон­дукторными втулками, дающими направление инструменту. При использовании кондукторов отпадает необходимость предвари­тельной разметки заготовок под сверление.

Настольно-сверлильные станки выпускаются с наибольшим условным диаметром сверления в стали 3, 6 и 12 мм, а станки на колонне — с диаметром сверления 18, 25, 35, 50 и 75 мм.

На вертикально-сверлильных станках для совмещения осей обрабатываемого отверстия и режущего инструмента заготовку вместе с приспособлением приходится перемещать по столу станка вручную. Это затрудняет обработку крупных, тяжелых заготовок; их гораздо удобнее обрабатывать на радиально-сверлильных стан­ ках, на которых совмещение осей отверстий и инструмента произво­дится перемещением шпинделя станка относительно неподвижной заготовки.

На рис. 1.2 показан радиально-сверлильный станок общего назначения. На плите 1 закреплена тумба 2 с неподвижной колон­ной 3, на которой смонтирована поворотная траверса (рукав) 5. По направляющим траверсы перемещается бабка б со шпинделем 7. В шпиндельной бабке размещены коробка скоростей, коробка подач и органы управления. Установку шпинделя в горизонтальной плоскости осуществляют в полярных координатах радиальным пере