Компоновки и движения рабочих органов станков
движения и Компоновки при двухкоординатных перемещениях. Схемы с двухкоординатным перемещением рабочих органов употребляются при исполнении разных видов работ. К числу таких работ относятся: обработка поверхностей вращения тел вращения, обработка винтовых поверхностей подробностей в форме тел вращения разными инструментами, обработка зубьев по способу копирования режущей кромки инструмента либо по способу огибания шлифовальными кругами и фрезами, обработка зубьев по способу огибания долбяками, фрезерование шпоночных пазов концевыми фрезами.
Рис. 1. Схемы двухкоординатных перемещений.
При двухкоординатных перемещениях производится кроме этого обработка плоскостей чашечными кругами и торцовыми фрезами при круговом и прямолинейном перемещениях подачи.
На рис.установочных движений перемещений и направления подачи указаны стрелками и обозначены координатами с соответствующими индексами. Индексы говорят о характере перемещения: у — установочное перемещение, s — перемещение подачи, г — основное рабочее перемещение, п — профилирующее перемещение. Наличие двух индексов говорит о том, что в одном и том же направлении совершается в зависимости от характера делаемого перехода или установочное перемещение, или перемещение подачи.
Перемещения в направлении обеих координат смогут выполнять или один, или два разных рабочих органа. Оси координат смогут размешаться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.
Широким распространением пользуется компоновка с горизонтальным размещением осей координат.
Рис. 2. Схемы компоновок при двухкоординатных перемещениях в горизонтальной плоскости.
Компоновка, представленная на рис. 2, а, характерна для токарных и резьбофрезерных станков; по большей части эта компоновка сохраняется и для токарно-револьверных станков.
Обрабатываемая подробность устанавливается между центрами задней бабок и передней. Перемещения в направлении двух координат приобретает режущий инструмент, устанавливаемый на суппорте. Суппорт складывается из продольных салазок, движущихся по направляющим станины, и поперечных салазок, перемещающихся по направляющим салазок. В случае если работа ведется резцом, то он бывает конкретно закреплен на салазках.
При фрезеровании резьбы на поперечных салазках устанавливается поворотная фрезерная головка. Поворотная головка помогает для установки шпинделя фрезы под углом подъема обрабатываемой винтовой поверхности.
При нарезании резьбы резцом либо при фрезеровании дисковои фрезой движение шпинделя и вращение бабки продольных салазок связаны профилирующей кинематической цепью.
Компоновка, представленная на рис. 2, б, отличается тем, что направляющие, по которым рабочий орган перемещается в продольном направлении, вынесены за линию центров станка. Такая компоновка разрешает развить размеры подвижных элементов.
Она характерна для зубофрезерных станков тяжелого типа, предназначенных для нарезания шестеренок, выполненных заодно с валом, для круглошлифовальных станков с громадным расстоянием между центрами, для шпоночно-фрезер-ных станков.
Обрабатываемая подробность устанавливается между центрами задней бабок и передней. Задняя бабка перемещается по направляющим. Подвижной рабочий орган складывается из продольных салазок, перемещающихся по направляющим, и поперечных салазок. У зубофрезерных станков на поперечных салазках устанавливается поворотная шпиндельная головка, у шпоночно-фрезерных станков — шпиндельная бабка со шпинделем, расположенным перпендикулярно линии центров.
На шлифовальных станках ось шпинделя шпиндельной бабки параллельна оси центров.
Последовательность станков с двухкоординатным перемещением рабочих органов в горизонтальной плоскости имеет два подвижных органа, любой из которых перемещается в направлении одной из координат.
Подобная компоновка характерна для круглошлифовальных станков, резьбофрезерных для фрезерования червяков, резьбошлифовальных, некоторых моделей зубофрезерных, шпоночно-фрезерных станков.
Продольное перемещение приобретает стол с установленными на нем шпиндельной и задней бабками. Стол перемещается по направляющим станины. Поперечное перемещение приобретают салазки по поперечным направляющим станины.
У резьбофрезерных и зубофрезерных станков на поперечных салазках установлена поворотная фрезерная головка, у шлифовальных — шлифовальная бабка.
При данной компоновке обеспечивается более высокая жесткость рабочего органа, перемещающегося в направлении оси Y, но возрастают габариты станка в направлении оси X.
Компоновки с вертикальным положением координатной плоскости представлены на рис. 3.
Компоновка с шпиндельной бабкой и подвижным столом, перемещающейся по направляющим стойки, употребляется в станках для шлифования шестеренок по способу копирования режущей кромки, в станках для шлифования шлицевых валиков, в некоторых модификациях зубофрезерных станков, в станках для заточки червячных фрез.
Компоновка, представленная на рис. 3, б, используется в новых моделях токарных станков, в частности в гидрокопировальных полуавтоматах. Рабочий орган, несущий резец, перемещается в двух взаимно перпендикулярных направлениях, продольные салазки движутся по направляющим балки, поперечные — по направляющим продольных салазок.
Таковой вариант компоновки снабжает существенно лучший отвод стружки.
В вертикальной плоскости происходит перемещение рабочих органов карусельных станков. Ось планшайбы, на которой закрепляется обрабатываемая подробность, находится вертикально. Режущий инструмент может закрепляться или на вертикальном, или на боковом суппорте*. Вертикальный суппорт перемещается по направляющим салазок, каковые, со своей стороны, перемещаются по направляющим траверсы.
Траверса кроме этого может перемещаться в вертикальном направлении по направляющим стойки. Траверса совершает неотёсанные установочные перемещения.
Вертикальный суппорт помогает для обработки торцовых внутренних поверхностей и поверхностей вращения. Обработка наружных поверхностей вращения осуществляется режущим инструментом бокового суппорта. Салазки бокового суппорта перемещаются по направляющим стойки.
Ползун с режущим инструментом приобретает перемещение в горизонтальном направлении по направляющим салазок.
Рис. 3. Схемы компоновок при двухкоординатных перемещениях в вертикальной плоскости.
Вертикальное размещение оси шпинделя обрабатываемой подробности характерно кроме этого для последовательности моделей зубодолбежных станков. Обрабатываемая подробность устанавливается на вращающемся столе. Долбяк, связанный профилирующей кинематической цепью с обрабатываемой подробностью, приобретает возвратно-поступательное перемещение совместно со скалкой.
При установочном перемещении в соответствии с диаметром обрабатываемой заготовки и высотой зуба бабка движется по направляющим станины.
В зубофрезерных станках с вертикальным размещением оси заготовки рабочие органы кроме этого перемещаются в вертикальной плоскости. Поворачивающийся стол, на котором закрепляется обрабатываемая заготовка, устанавливается на поперечных салазках, перемещающихся по направляющим станины. Стол связан профилирующей кинематической цепью с червячной фрезой, установленной на шпинделе поворотной фрезерной головки.
Поворотная фрезерная головка, установленная на салазках, может перемещаться по направляющим стойки. Перемещение салазок есть установочным, а салазок — перемещением подачи. В некоторых моделях вместо салазок поперечное перемещение приобретает стойка.
Плоскошлифовальные станки, трудящиеся торцом круга, имеют компоновку, подобную представленной на рис. 3, а. Подвижной стол кроме этого перемещается по направляющим основания, а шпиндельная бабка — по направляющим стойки.
движения и Компоновки при трехкоординатных перемещениях. Трех-координатное перемещение рабочих органов нужно при обработке поверхностей вращения невращающихся подробностей, фрезеровании, шлифовании и выполнении и строгании поверхностей некоторых вторых операций.
Рис. 4. Схемы трехкоординатных перемещений.
При обработке зенкером отверстия, при растачивании отверстия резцом, закрепленным в оправке, нужны установочные перемещения в направлении осей X и Y и перемещение подачи в направлении оси Z. При обработке отверстия производятся установочные перемещения в направлении осей Z и X и перемещение подачи в направлении оси Y.
Для фрезерования плоскости фрезой требуются: неотёсанное установочное перемещение в направлении оси Y, правильное установочное перемещение в направлении оси Z и перемещение подачи в направлении оси X. При фрезеровании паза фрезой нужны правильные установочные перемещения в направлении осей Z и X и перемещение подачи в направлении оси Y. Другие примеры, продемонстрированные на рис. 4, б, понятны без дополнительных пояснений.
При шлифовании плоскости периферией круга нужно перемещение подачи в направлении всех трех координатных осей.
При строгании в направлении оси Z осуществляется установочное перемещение, в направлении оси Y — перемещение подачи, в направлении оси X — основное рабочее перемещение.
При трехкоординатном перемещении один рабочий орган может выполнять перемещения в направлении всех трех координатных осей, либо один из рабочих органов совершает перемещения в направлении двух координатных осей, а второй — в направлении одной оси.
Трехкоординатные компоновки возможно разбить на три характерные группы: компоновки с вертикальноподвижными консольными столами, компоновки с вертикальноподвижными шпиндельными бабками либо суппортами и компоновки с траверсами.
Рис. 5. Схемы компоновок при трехкоординатном перемещении.
Вертикальноподвижные, консольные столы свойственны для крути-кальносверлильных, консольнофрезерных, поперечнострогальных станков.
На вертикальносверлильных станках консольный стол приобретает неотёсанное установочное перемещение по направляющим стойки. Неотёсанное установочное перемещение приобретает кроме этого шпиндельная бабка. Перемещение подачи сообщается шпиндельной гильзе, в подшипниках которой вращается шпиндель.
Установочные перемещения в направлении осей X и Y осуществляются перемещением подробности по плоскости консольного стола. Ось шпинделя совмещается с осью обрабатываемой подробности или по накер’ненным центрам, или посредством кондукторных втулок сверлильного приспособления.
У консольнофрезерных станков стол перемещается в направлении всех трех координат. Фактически консоль приобретает вертикальное перемещение по направляющим стойки, которое возможно как установочным, так и перемещением подачи. По направляющим консоли перемещаются поперечные салазки, снабженные, со своей стороны, направляющими для движения продольного стола, на поверхности которого устанавливается обрабатываемая подробность.
Во многих случаях шпиндель монтируется в гильзе, которая совершает правильные установочные перемещения в вертикальном направлении.
Компоновка, представленная на рис. 5, в отличается от прошлой лишь горизонтальным размещением шпинделя.
Поперечнострогальные станки кроме этого выполняются с консольными столами. В вертикальном направлении по направляющим станины перемещается поперечина, снабженная направляющими для движения стола в направлении оси X. Ползун станка с суппортом приобретает основное рабочее перемещение в направлении оси Y. Перемещение вертикального суппорта употребляется или как установочное, или как перемещение подачи.
Консольное размещение стола, повышая универсальность станка, снижает его жесткость.
Компоновки с вертикальноподвижными бабками применяются в станках разных типов.
Вариант с вертикальноподвижной-шпиндельной бабкой используется на вертикальнофрезерных и координатнорасточных станках. Шпиндельная бабка приобретает установочное перемещение либо перемещение подачи по направляющим стойки. Стол перемещается в направлении оси X по направляющим салазок, а салазки — в направлении оси Y по направляющим станины. Как то, так и второе перемещение стола возможно или установочным, или перемещением подачи.
Во многих случаях перемещение в направлении оси Z приобретает гильза шпинделя.
Вариант компоновки, представленный на рис. 5, е, отличается тем, что стол приобретает лишь продольное перемещение по направляющим станины. Вертикальное и поперечное перемещения приобретает шпиндельная бабка. В вертикальном направлении шпиндельная бабка перемещается по направляющим ползуна, что в поперечном направлении движется по направляющим станины. Вероятен кроме этого вариант с вертикально перемещающейся шпиндельной гильзой.
Компоновка этого типа, так же как и прошлая, употребляется в вертикальных бесконсольнофрезерных и координатнорасточных станках.
Горизонтальнорасточные станки имеют компоновку, представленную на рис. 5, ж. Вертикальное перемещение имеет шпиндельная бабка, передвигающаяся по направляющим стойки. В направлении оси Y приобретает перемещение скалка, которая перемещается в шпинделя.
Стол станка приобретает перемещение подачи либо установочное перемещение в направлении оси X по направляющим салазок, и в направлении оси Y вместе с салазками, каковые двигаются по направляющим станины.
Расточные станки более больших размеров имеют стол, неподвижный в продольном направлении. В этом случае перемещение в направлении оси Y возможно сказано стойке. Особенно большие подробности при исполнении расточных операций устанавливаются на неподвижной плите. В этом случае стойка перемещается кроме этого в направлении оси X.
Подобная компоновка употребляется кроме этого на фрезерных станках, каковые выполняются со столом, перемещающимся по направляющим станины в направлении оси X. В направлении оси Y перемещается или шпиндельная гильза, или шпиндельная бабка, движущаяся по направляющим особых салазок, со своей стороны, перемещающихся по стойке. Перемещение гильзы употребляется как установочное, а шпиндельной бабки — так же как и перемещение подачи.
Компоновки с вертикальноподвижными траверсами используются в тех случаях, в то время, когда рабочий орган обязан перемещаться на большую величину как в направлении оси Y, так и в направлении оси Z. В зависимости от характера делаемой работы траверса возможно консольной либо перемещаться по направляющим двух стоек.
Консольные траверсы активно используются на радиальносверлильных станках. Траверса совершает неотёсанные установочные перемещения по цилиндрической поверхности круглой колонны. Вместе с колонной траверса поворачивается около оси колонны.
По направляющим траверсы перемещается шпиндельная бабка с подвижной гильзой шпинделя. Установочные перемещения происходят в полярной совокупности координат, угол
Вместо колонны в некоторых моделях радиальносверлильных станков употребляется поворотная стойка.
Компоновка с консольной траверсой применяется для строгальных, фрезерных и шлифовальных станков. В этом случае на траверсе, перемещающейся по направляющим стойки,
Рис. 6. Схемы компоновок с траверсой при трехкоординатном перемещении.
устанавливается или фрезерная либо шлифовальная шпиндельная бабка, или суппорт строгального станка. Шпиндельная бабка фрезерного станка имеет подвижную гильзу для правильных установочных перемещений. Шлифовальная бабка перемещается по вертикальным направляющим салазок, движущихся по направляющим траверсы.
Станки с консольной траверсой, именуемые одностоечными станками, во многих случаях имеют кроме этого боковую шпиндельную бабку либо боковой суппорт.
Характерной изюминкой одностоечных станков есть возможность создавать обработку подробностей, ширина которых превышает ширину стола. Их недочёт — низкая жесткость.
Станки, имеющие двухстоечную компоновку, отличаются высокой жесткостью. Траверса перемещается по направляющим двух стоек. На направляющих траверсы находятся одна-две шпиндельные бабки либо строгальный суппорт. На стойках помещаются боковые шпиндельные бабки либо строгальные суппорты. Шпиндельные бабки фрезерных станков имеют подвижные гильзы для правильных установочных перемещений. Шлифовальные шпиндельные бабки перемещаются по направляющим салазок.
Стол станка 6 перемещается по направляющим станины. В зависимости от назначения станка он совершает или перемещение подачи, или основное рабочее перемещение.
Двухстоечная компоновка применяется для координатно-расточных станков. В этом случае шпиндельной бабки и перемещения стола являются установочными и помогают для совмещения оси обрабатываемой поверхности вращения с осью шпинделя. Перемещение подачи приобретает гильза шпинделя.
направляться подчернуть, что большое количество неспециализированного с рассмотренной компоновкой имеет компоновка двухстоечных карусельных станков, которая отличается тем, что вместо поступательно движущегося стола станок имеет вращающуюся планшайбу. На траверсе и стойках станка установлены суппорты для закрепления резцов и другого режущего инструмента.
Компоновки рабочих органов, устанавливаемых под углом. На многих универсальных станках, на которых обрабатываются конические поверхности, наклонные плоскости и выполняются другие работы, требующие обоюдного перемещения обрабатываемой подробности и инструмента под углом к осям координат станка, употребляются рабочие органы, устанавливаемые под углом в той либо другой координатной плоскости: поворотные суппорты, головки и шпиндельные бабки, столы и др.
Для движения под углом к оси координат резцов на строгальных станках и токарных используются поворотные суппорты. Поворотным возможно как основной, так и дополнительный суппорты. Для установки под углом главного суппорта употребляется поворотное основание с направляющими для движения главного суппорта. Поворотное основание устанавливается под углом довольно поперечных салазок.
Подобную конструкцию имеют суппорты карусельных, продольнострогальных и поперечнострогальных станков.
На токарных станках, в большинстве случаев, под углом устанавливается дополнительный суппорт. В направлении осей координат станка перемещаются продольные и поперечные салазки. На поперечных салазках установлено поворотное основание, по направляющим которого перемещается верхний суппорт с резцедержателем.
На шлифовальных станках для воспроизведения наклонной образующей под углом устанавливается или шпиндельная бабка, или стол. При воспроизведении образующей по способу копирования режущей кромки шлифовального круга под углом поворачивается основание с направляющими, по которым перемещается шпиндельная бабка. При воспроизведении образующей по способу геометрического профилирования под углом поворачиваются направляющие, по которым шпиндельная бабка перемещается на протяжении образующей.
При шлифовании цилиндрических поверхностей перемещение на протяжении образующей происходит благодаря перемещению стола.
При шлифовании поверхностей с маленьким большой длиной и углом наклона образующей линии под углом устанавливается поворотный стол, закрепляемый на главном столе, перемещающемся по направляющим станины.
В случае если последний вариант применим для воспроизведения образующей при обработке поверхностей вращения, то первый возможно использован при обработке как поверхностей вращения, так и плоскостей.
При фрезеровании плоскостей торцовой фрезой используется вариант поворотной шпиндельной бабки, представленной на рис. 7, д.
Поворотные головки и шпиндельные бабки используются как на кон-сольно-, так и на продольнофрезерных станках.
Во многих случаях поворотные шпиндельные головки устанавливаются под углом в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Фрезерная головка поворачивается около оси X относительно корпуса, а корпус, со своей стороны, поворачивается около оси У.
Поворотные шпиндельные бабки устанавливаются кроме этого на некоторых моделях радиальносверлильных и расточных станков, предназначенных для обработки тяжелых подробностей, поскольку установка под углом самой обрабатываемой подробности воображает в этом случае громадные трудности.
Рис. 7. Компоновки рабочих органов, устанавливаемых под углом при воспроизведении наклонной образующей.
Характерные компоновки рабочих органов радиальносверлильных и расточных станков, устанавливаемых под углом, представлены на рис. 8.
При компоновке, представленной на рис. 8, а, под углом устанавливается траверса и шпиндельная бабка. Шпиндельная бабка поворачивается около оси X и закрепляется на салазках, перемещающихся по направляющим траверсы.
Траверса поворачивается около оси Y и закрепляется на салазках, перемещающихся по направляющим поворотной стойки.
Рис. 8. Компоновки рабочих органов, устанавливаемых под углом в нескольких плоскостях.
При компоновке, представленной на рис. 8, б, траверса складывается из двух щек, охватывающих с двух сторон ползушку. Щеки перемещаются по направляющим ползушки в направлении оси Y. Между щеками расположено поворотное основание, которое поворачивается
Рис. 9. Компоновки рабочих органов, устанавливаемых под углом при воспроизведении винтовой направляющей линии.
около оси X. Со своей стороны, шпиндельная бабка, расположенная на основании, может поворачиваться около оси Y.
Ползушка перемещается в направлении оси Z по колонне, поворачивающейся около оси Z.
Расточные колонки кроме этого во многих случаях имеют поворотные шпиндельные бабки. Шпиндельная бабка может поворачиваться около оси X относительно салазок, перемещающихся по направляющим стойки. Стойка кроме этого возможно выполнена поворотной, наряду с этим она поворачивается около оси Z довольно подвижных салазок, перемещающихся по направляющим основания.
Необходимость в установке шпинделей под углом появляется кроме этого при обработке винтовых поверхностей фрезами, шлифовальными кругами, при фрезеровании шестеренок червячными фрезами. В этом случае шпиндель монтируется в подшипниках поворотного корпуса, что устанавливается под углом довольно подвижных салазок.
Для обработки винтовых поверхностей дисковыми фрезами на консольнофрезерных станках под углом поворачиваются дополнительные салазки стола, на котором установлена делительная головка, информирующая вращение заготовке. вращение заготовки и Движение стола связано профилирующей кинематической цепью.
Рис. 10. Револьверные головки.
движения и Компоновки станков с револьверными головками. Многие технологические операции требуют для исполнения отдельных переходов применения разных режущих инструментов. Дабы избежать наряду с этим многократной смены инструментов, на некоторых моделях станков используются револьверные головки, каковые разрешают заблаговременно установить нужный комплект инструментов и методом поворота головки последовательно вводить в работу разные инструменты.
Конструкции револьверных головок очень многообразны, но они смогут быть разбиты на три главные группы: головки с радиальным, осевым и веерообразным размещением инструментов.
При радиальном размещении инструментов ось X, в направлении которой происходит перемещение режущего инструмента относительно детали в ходе обработки, проходит в плоскости, перпендикулярной оси поворота револьверной головки; при осевом размещении инструмента ось X параллельна оси поворота головки; при веерообразном размещении инструмента ось X наклонена под углом к оси поворота головки.
Револьверные головки снабжены гнездами либо вторыми базирующими поверхностями для установки державок, каковые помогают для закрепления режущего инструмента. Револьверные головки смогут быть кроме этого снабжены вращающимися шпинделями для закрепления сверл, зенкеров, разверток, других инструментов и фрез.
В зависимости от компоновки станка револьверная головка может иметь одно- либо двухкоординатное перемещение. При однокоординатном перемещении головка устанавливается на салазках, приобретающих перемещение в направлении оси X. При двухкоординатном перемещении головка может кроме этого перемещаться в направлении оси Y вместе с салазками.
При двухкоординатном перемещении револьверной головки увеличиваются технологические возможности станка, поскольку в этом случае посредством резцов, закрепленных в револьверной головке, возможно обрабатывать и торцовые и цилиндрические поверхности, а одинаковый инструмент применять для обработки последовательности поверхностей. К примеру, посредством резца обрабатываются торцовые поверхности, посредством резца — цилиндрические поверхности, посредством резца — поверхности.
При однокоординатном перемещении торцовые поверхности смогут быть обработаны лишь посредством подрезных резцов. Для обработки каждой цилиндрической поверхности и для каждого перехода требуется отдельный резец, что настраивается в соответствии с заданным размером.
При осевом размещении инструмента перемещение в направлении второй координаты возможно получено поворотом головки около оси. В этом случае подача в направлении оси Y проходит по дуге окружности.
Револьверные головки разрешают осуществить концентрацию операций и переходов. Но наряду с этим требуется предварительная настройка режущего ограничителей и инструмента ходов, которая связана с затратами времени. Затраты времени на настройку смогут быть оправданы экономией времени в ходе обработки, что может иметь место при обработке более либо менее больших партий подробностей.
Револьверные головки применяются на карусельных станках, на токарно-автоматах и револьверных станках, на сверлильно-револьверных станках.
На карусельных станках используются головки с радиальным размещением инструмента. Головка помещается на суппорте и имеет двухкоординатное перемещение.
На токарно-автоматах и револьверных станках используются головки как с радиальным, так и с осевым размещением инструментов.
Неспециализированная компоновка токарно-револьверных станков представлена на рис. 11, а и б. Головки с радиальным размещением инструмента как правило имеют однокоординатное перемещение, наряду с этим головка устанавливается на салазках. Для исполнения операций, требующих перемещения режущего инструмента в направлении оси Y, станки этого типа имеют дополнительный поперечный суппорт /. На некоторых моделях токарно-револьверных станков головки с радиальным размещением инструментов имеют двухкоординатное перемещение.
При осевом размещении инструмента необходимость в дополнительном поперечном суппорте, в большинстве случаев, отпадает, поскольку перемещение в направлении оси Y осуществляется поворотом головки, установленной на салазках.
Револьверно-сверлильные станки имеют неспециализированную компоновку, подобную компоновке вертикально-сверлильных станков. Обрабатываемая подробность устанавливается на столе, приобретающем неотёсанное установочное перемещение по направляющим стойки. Револьверная головка с вращающимися шпинделями устанавливается на суппорте 2, приобретающем перемещение подачи.
У некоторых моделей револьверно-свзрлильных станков стол может перемещаться в направлении трех координатных осей и имеет такую же компоновку, как столы консольнофрезерных станков.
На револьверно-сверлильных станках возможно обрабатывать как одно отверстие рядом последовательно трудящихся инструментов, так и пара отверстий разного диаметра с одной установки.
Револьверно-сверлильные станки для обработки отверстий малого диаметра имеют револьверные головки с веерообразным размещением шпинделей. Головки устанавливаются конкретно на финише гильзы шпинделя.
Правила агрегатирования станков. Разглядываемые ниже станки для многосторонней обработки и многопозиционные станки во многих случаях являются особыми станками и предназначаются для обработки подробностей неизменной конфигурации и размеров. изготовление и Проектирование в каждом конкретном случае особого станка требуют больших затрат средств и времени.
При внесении в конструкцию обрабатываемых подробностей тех либо иных трансформаций и при замене объекта производства подобные особые станки уже не смогут быть использованы в производственном ходе и фактически должны быть сданы в лом.
Рис. 11. Компоновки станков с револьверными головками.
Для сокращения затрат времени и средств на изготовление и проектирование особых станков и для обеспечения возможности применения главных узлов станка при трансформации конструкции обрабатываемой подробности либо объекта производства используется изготовления и метод проектирования станков на базе нормализованных узлов, именуемый способом агрегатирования станков. Станки, собранные из нормализованных узлов, именуются агрегатными.
Самый обширно принцип агрегатирования употребляется при проектировании станков для обработки отверстий. Главными узлами агрегатных станков для обработки отверстий являются агрегатные головки, каковые помогают для сообщения движения рабочего подачи и главного движения режущему инструменту, станины и стойки, барабаны и многопозиционные столы. Агрегатные головки сверлильных станков употребляются кроме этого для исполнения фрезерных операций.
Агрегатные головки выполняются как самодействующими, так и несамодействующими. Самодействующие агрегатные головки имеют личный привод для осуществления перемещений подачи, несамодействующие — приобретают перемещение подачи от внешнего привода, что возможно неспециализированным для нескольких агрегатных узлов. Громаднейшим распространением пользуются самодействующие агрегатные головки.
Не обращая внимания на многообразие конструкций самодействующих агрегатных головок, они смогут быть разбиты на две главные группы -— агрегатные головки с подвижными корпусами и головки с подвижными гильзами.
Агрегатные головки с подвижными корпусами складываются из подвижного корпуса, перемещающегося по направляющим плиты. Головка имеет свободный приводной электродвигатель. В корпуса находятся механизмы, передающие вращение выходному валу привода главного перемещения и механизмы подачи. Механизмы подачи снабжают возможность трансформации скорости подачи, получение стремительного прямого и обратного хода для отвода и подвода режущего инструмента.
Головка имеет кроме этого механизмы управления, снабжающие исполнение нужных перемещений в требующейся последовательности и с заданной длиной хода.
Рис. 12. Агрегатные головки.
На торцовой поверхности корпуса агрегатной головки закрепляется многошпиндельная насадка. Шпиндельная насадка проектируется намерено, применительно к размерам и конкретной форме обрабатываемой подробности, и характеру делаемой операции. При трансформации объекта производства заменяется лишь шпиндельная насадка, а агрегатная головка возможно полностью использована.
Головки с подвижной гильзой имеют неподвижный либо перемещающийся в ходе настройки корпус. Перемещение подачи приобретает подвижная гильза шпинделя. Режущий инструмент возможно закреплен или конкретно в шпинделе, или в шпинделях многошпиндельной насадки, которая устанавливается на финише гильзы и приобретает перемещение от шпинделя.
Привод главного перемещения, а во многих случаях и привод подачи, приобретает вращение от электродвигателя.
Головки с подвижными корпусами используются для исполнения более трудных работ при громадном расстоянии между шпинделями многошпиндельных насадок. Головки с подвижными гильзами — для исполнения относительно легких работ при маленьком расстоянии между шпинделями многошпиндельных насадок.
В агрегатных головках употребляются разные приводы подач: механические, кулачковые, гидравлические, пневмогидравлические.
Любая из моделей агрегатных головок выполняется нескольких размеров, отличающихся кроме этого по мощности. Применительно к конкретному технологическому процессу возможно выбрать самый подходящий типоразмер головки.
Правила агрегатирования находят известное использование кроме этого при создании особых токарных и шлифовальных станков. Самодействующими узлами токарных станков являются суппорты, а шлифовальных — шлифовальные бабки.
При применении правил агрегатирования появляется последовательность значительных преимуществ, каковые разрешают существенно увеличить использование высокопроизводительных особых станков. К числу главных преимуществ относятся следующие.
1. стоимости проектирования и Резкое сокращение сроков, поскольку проектно-конструкторские работы сводятся к разработке неспециализированной компоновки станка, особых шпиндельных насадок, зажимных приспособлений, схемы управления и некоторых вторых элементов.
2. стоимости изготовления и Резкое сокращение сроков станка, поскольку станки по большей части монтируются из серийно изготовляемых узлов.
3. сокращение надежности сроков и Повышение станка его освоения, поскольку станок монтируется из прекрасно проверенных узлов.
4. При трансформации объекта производства главные узлы имеющихся в наличии станков смогут быть использованы для монтажа новых вариантов станков.
Все отмеченные преимущества стали причиной широкому внедрению агрегатных станков в крупносерийном и массовом производстве. Сейчас на базе способов групповой обработки агрегатные станки начинают обнаружить использование для обработки относительно маленьких партий подробностей. В этом случае агрегатный станок проектируется с учетом обработки всех подробностей, входящих в группу.
движения и Компоновки станков для многосторонней обработки. Станки для многосторонней обработки имеют пара свободных подвижных рабочих органов, любой из которых информирует перемещение одному либо нескольким режущим инструментам. Все инструменты, в большинстве случаев, трудятся параллельно (в один момент).
Кое-какие из рассмотренных выше компоновок предусматривают возможность многосторонней обработки. На одностоечных карусельных станках имеются вертикальный и боковой суппорты, каковые смогут трудиться в один момент, наряду с этим боковым суппортом возможно вести обработку наружной цилиндрической, а вертикальным — торцовой поверхности. Пара суппортов имеют кроме этого продольнострогальные станки, пара шпиндельных бабок — продольнофрезерные станки.
Многосторонняя обработка осуществляется кроме этого на токарно-револь-автоматах и верных станках, имеющих револьверные головки и поперечные суппорты.
Для многосторонней обработки предназначаются кроме этого многорезцовые токарные станки и полуавтоматы. Многорезцовые токарные станки отличаются наличием двух свободных суппортов, из которых передний предназначается для обработки цилиндрических, а задний — поверхностей и торцовых поверхностей, приобретаемых способом копирования режущей кромки. Передний суппорт имеет перемещение подачи в направлении оси X. В направлении оси Y поперечные салазки приобретают или установочное перемещение, или перемещение подачи, нужное для предварительного врезания резцов. Задний суппорт приобретает перемещение подачи в направлении оси Y и установочное перемещение — в направлении оси X.
При вертикальной компоновке передний и задний суппортперемещаются по вертикальным направляющим стойки. Вертикальная компоновка эргономична при маленькой длине обрабатываемых подробностей и разрешает применять меньшую площадь при установке станка.
Многосторонняя обработка вероятна кроме этого на шлифовальных станках, каковые в этом случае, в большинстве случаев, являются особыми. Подобные
станки имеют пара шпиндельных бабок, любая из которых предназначена для шлифования одной из поверхностей. Станок, предназначенный для шлифования двух конических поверхностей, имеет две шпиндельные бабки с свободной подачей, из которых любая установлена под соответствующим углом. Обработка ведется по способу копирования режущей кромки инструмента.
Особенно широкое распространение взяли агрегатные станки для многосторонней обработки, предназначенные для исполнения сверлильных, расточных, резьбонарезных и фрезерных операций.
Рис. 13. Компоновки станков для многосторонней обработки подробностей в форме тел вращения.
Много подробностей в машиностроении имеет бессчётные отверстия, расположенные в разных координатных плоскостях, плоские обработанные поверхности, для обработки которых требуется многократная перестановка подробностей, смена инструмента, настройка станка. В условиях крупносерийного и массового производства параллельная обработка этих поверхностей на многосторонних станках ведет к резкому увеличению производительности труда.
Все операции по обработке подробности смогут быть выполнены на трехстороннем станке с подвижными шпиндельными бабками. Двух-шпиндельная бабка, приобретающая перемещение подачи в направлении оси X, предназначена для сверления отверстий; подобная шпиндельная бабка, расположенная в плоскости, перпендикулярной чертежу, используется для сверления отверстий; шпиндельная бабка 8 предназначена для фрезерования плоскости. Работа всех трех шпиндельных бабок протекает параллельно.
В рассмотренном примере любая из шпиндельных бабок имеет одно-координатное перемещение; при компоновке станков для многосторонней обработки смогут быть кроме этого использованы бабки с двух- и трехкоорди-натными перемещениями. К примеру, при фрезеровании закрытого паза концевой фрезой шпиндельная бабка приобретает перемещение подачи в направлении оси X для врезания на глубину паза. По достижении заданной глубины перемещение бабки заканчивается, а салазки, на которых установлена бабка, приобретают перемещение подачи в направлении оси Y по направляющим станины.
Рис. 14. Компоновки станков для многосторонней обработки неподвижных подробностей.
Шпиндельные бабки смогут быть расположены под любым углом относительно осей координат станка.
Станки для многосторонней обработки подробностей имеют относительно ограниченные технологические возможности, поскольку любая поверхность возможно обработана лишь в один проход. Во многих случаях для получения заданной точности и качества поверхности нужна обработка в пара проходов; эта задача возможно решена при применении многопозиционных станков, последовательность модификаций которых снабжает многостороннюю обработку в пара проходов.
движения и Компоновки многопозиционных станков. На многопозиционных станках обрабатываемая подробность закрепляется на особом подвижном рабочем органе, при перемещении которого подробность переносится из одной рабочей позиции в другую. Как правило подвижной рабочий орган выполняется в форме стола либо барабана, что при переносе подробности из позиции в позицию поворачивается на заданный угол.
Большое количество позиционные станки для исполнения сверлильных, расточных, резьбонарезных, фрезерных операций. Многопозиционные станки для исполнения перечисленных операций имеют следующие своеобразные компоновки: с круглым столом и одной подвижной шпиндельной бабкой, с центральным круглым столом и несколькими подвижными шпиндельными бабками, с центральной колонной и кольцевым столом и с поворотным барабаном.
Рис. 15. Компоновки многопозиционных станков с круглым столом.
направляться подчернуть, что при многопозиционной обработке возрастают затраты на подготовку производства, поскольку для закрепления обрабатываемых подробностей требуется вместо одного пара приспособлений.
Круглый стол имеет пара позиций для установки обрабатываемых подробностей. Обработка подробностей производится посредством инструментов, закрепленных в шпинделях подвижной шпиндельной бабки. При четырехпозиционном столе шпиндельная бабка имеет три шпинделя. В позиции происходит снятие обработанной подробности и установка заготовки.
По окончании поворота стола на 90° заготовка попадает в позицию II, где происходит первая операция, к примеру сверление; при следующем повороте обрабатываемая подробность попадает в позицию III где производится вторая операция, к примеру зенкерование и, наконец, при следующем повороте — в позицию IV, где происходит четвертая операция, к примеру развертывание. В один момент в обработке находится три подробности, любая из которых проходит разные операции, и производится снятие обработанной подробности и установка заготовки, что ведет к большому увеличению производительности. В каждой позиции может трудиться пара шпинделей.
В отдельных позициях смогут быть расположены кроме этого горизонтальные и наклонные шпиндельные головки.
Технологические возможности аналогичной компоновки ограничены, поскольку все инструменты вертикальной шпиндельной бабки трудятся с неспециализированной подачей, а стол станка может иметь относительно маленькие размеры.
Рис. 14. Компоновка многопозиционного станка с поворотным барабаном.
Громадные технологические возможности имеет компоновка с центральным столом. В этом случае смогут быть использованы свободные вертикальные головки, трудящиеся любая со своей подачей, головки и горизонтальные головки, расположенные под углом. Размеры стола ограничены неспециализированными габаритами станка. В большинстве случаев в каждой позиции употребляется или вертикальная, или горизонтальная либо наклонная головка, что ведет к повышению габаритов станка и числа позиций.
Вероятно размещение в одной позиции и вертикальной, и горизонтальной головок. В этом случае стойка вертикальной головки монтируется на арочном основании, через которое проходит горизонтальная головка. Таковой монтаж ведет к повышению места, нужного для размещения головок, а следовательно, и габаритов станка.
Подход к инструменту и наблюдение за работой при данной компоновке менее эргономичны, чем при компоновке с центральной колонной и кольцевым столом.
При компоновке с кольцевым столом в каждой позиции смогут трудиться две головки. Через отверстие кольцевого стола проходит неподвижная колонна. По направляющим, расположенным на гранях колонны, перемещаются подвижные шпиндельные бабки и т. д. Бабки смогут быть использованы для исполнения как сверлильных, так и фрезерных операций.
Около стола находятся горизонтальные и наклонные шпиндельные бабки.
Многопозиционные станки с центральным и кольцевым столом разрешают вести обработку подробности с двух сторон. Станки с поворотным барабаном допускают обработку в один момент с трех сторон. Обрабатываемые подробности устанавливаются на гранях поворотного барабана, расположенного между двумя стойками. Обработка с двух сторон производится инструментами, закрепленными в шпинделях подвижных шпиндельных бабок. Шпиндели проходят через отверстия стоек.
Для обработки подробности с третьей стороны помогает шпиндельная бабка 4, перемещающаяся по направляющим вертикальной стойки.
Многопозиционные станки рассмотренного типа по большей части являются особыми станками, исходя из этого они в большинстве случаев проектируются на базе агрегатных головок. Наряду с этим барабаны и многопозиционные столы кроме этого являются нормализованными узлами агрегатных станков.
Многопозиционные станки для обработки подробностей в форме тел вращения. Подробности разглядываемого
типа в ходе обработки приобретают вращательное перемещение совместно со шпинделем станка. Исходя из этого в этом случае из позиции в позицию обязан перемещаться поворачивающийся шпиндель. Вращающиеся шпиндели многопозиционных станков монтируются или в поворотных шпиндельных блоках, или в поворотных столах.
В поворотном шпиндельном блоке расположено четыре шпинделя. В позиции происходит замена обработанной подробности заготовкой, позициях II, III и IV — обработка посредством резцов, сверл и других режущих инструментов. Державки для закрепления инструмента закрепляются на гранях продольного суппорта и на поперечных суппортах.
При периодическом повороте шпиндельного блока 1 на 90° шпиндели вместе с закрепленными подробностями переходят из позиции в позицию, где подробности проходят последовательные стадии обработки.
Многопозиционный станок, представленный на рис. 15, б, имеет вертикальную компоновку. Вращающиеся шпиндели монтируются в поворотном кольцевом столе. На гранях центральной колонны находятся подвижные суппорты для закрепления режущего инструмента — резцов, сверл, зенкеров и др.
Суппорты смогут иметь одно- и двухкоординатное перемещения. При периодическом повороте кольцевого стола шпиндели перемещаются, из позиции в позицию.
Рассмотренные компоновки свойственны для универсальных многошпиндельных токарных автоматов и полуавтоматов. В отдельных случаях они употребляются и для некоторых вторых станков.
Линейное перемещение подробностей из позиции в позицию на многопозиционных станках фактически не используется. Таковой вид позиционного перемещения характерен для автоматических линий.
движения и Компоновки станков для постоянной обработки. При обработке деталей на станках, компоновки которых рассмотрены в прошлых разделах, требовался последовательность последовательных перемещений рабочих органов в направлении разных координат. Кое-какие, в большинстве случаев, несложные операции смогут быть выполнены при постоянном перемещении рабочих органов станка.
К числу таких операций относятся фрезерование, шлифование, и протягивание плоскостей некоторых видов подробностей.
Рис. 15. Компоновки многопозиционных станков для обработки вращающихся подробностей.
шлифование и Непрерывное фрезерование возможно осуществлено на карусельных и барабанных станках.
Обрабатываемые подробности устанавливаются на непрерывно вращающемся круглом столе. По мере вращения стола подробности подводятся к фрезе, установленной на шпинделе фрезерной бабки 2. Фрезерная бабка возможно выполнена кроме этого двухшпиндельной, с тем дабы первая фреза по ходу перемещения стола создавала черновую, а вторая — чистовую обработку.
По окончании выхода из территории фрезерования обрабатываемая подробность попадает в зону загрузки, где обработанная подробность снимается, а заготовка устанавливается на ходу стола. Так, при постоянной обработке время резания совмещается со временем снятия и установки заготовки обработанной подробности.
Рис. 16. Компоновки станков для постоянной обработки.
В этом случае, как и при многопозиционной обработке, на столе должно быть установлено пара приспособлений для закрепления подробности, что повышает затраты на подготовку производства.
шпиндельной бабки и Перемещения стола по направляющим являются установочными.
Подобная компоновка используется для карусельно-шлифоваль-ных станков, на которых целый припуск снимается за один проход. Конструкция магнитного стола снабжает отключение электромагнитов в зоне загрузки.
Барабанные станки снабжают возможность обработки подробности с двух сторон. Обрабатываемые подробности устанавливаются на гранях непрерывно вращающегося барабана. Первая пара головок помогает для предварительной, а вторая пара — для окончательной обработки. Головки имеют установочное перемещение в направлении оси У по направляющим стоек, а гильзы шпинделей — установочное перемещение в направлении оси X.
При постоянном протягивании используется как круговое, так и линейное перемещение подробности.
При круговом перемещении подробностей они закрепляются на непрерывно вращающемся столе по мере вращения стола поступают под протяжку, имеющую дуговую форму. Протяжные станки этого типа именуются ротационно-протяжными станками.
При линейном перемещении подробности транспортируются особой цепью и проходят под протяжкой. При таком способе обработки вероятно получение более сложных поверхностей.
К числу станков постоянного действия относятся кроме этого роторные станки. На роторных станках смогут выполняться разные операции: точение, сверление, фрезерование и др.
Токарный роторный станок складывается из стола, в котором смонтированы вращающиеся шпиндели; стол жестко связан с полой колонной. По направляющим, расположенным на гранях колонны, перемещаются суппорты. Стол вместе с полой колонной непрерывно вращаются около неподвижной центральной колонны.
За время одного оборота ротора, складывающегося из полой колонны и стола, суппорт совершает все перемещения, нужные для обработки подробности. К моменту выхода очередного шпинделя в зону загрузки обработка подробности закончена. В зоне загрузки готовая подробность снимается, а на ее место устанавливается заготовка.
На роторных станках подробности, закрепленные в каждом из шпинделей, проходят одну и ту же операцию. Так, роторный станок представляет собой как бы группу однообразных станков, установленных на непрерывно вращающейся карусели.
Производительность роторных станков высока, но для исполнения более либо менее сложных технологических операций требуется много роторных станков, из которых любой настраивается на собственную операцию. Роторные станки имеют не хватает высокую жесткость, что делает их непригодными для исполнения правильных операций.
Сверлильно-роторный станок отличается тем, что ротор складывается из жестко связанных между собой стола, шпиндельного барабана и полой колонны, непрерывно вращающихся около центральной неподвижной колонны.
На столе без движений закрепляются обрабатываемые подробности, а шпиндели приобретают в ходе вращения ротора поступательное перемещение.
Роторные станки по существу являются станками непрерывно циклическими, поскольку процесс работы станка в целом протекает непрерывно, а процесс обработки подробности есть циклическим.
Постоянный процесс обработки осуществляется кроме этого на бесцентро-вошлифовальных станках. Обрабатываемые подробности, поступающие по наклонному желобу, либо подаваемые принудительно, проходят между шлифовальными кругами. В ходе перемещения подробности опираются на нож.
Круг есть шлифующим и вращается со скоростью, соответствующей скорости резания. Круг именуется регулирующим, либо ведущим кругом, и регулирует скорость подачи.
Рис. 17. Компоновки роторных станков.
Круг пытается увлечь подробность в собственном вращении, но коэффициент трения между регулирующим кругом и подробностью больше, чем коэффициент трения между шлифующим кругом и подробностью, и скорость вращения подробности определяется окружной скоростью регулирующего круга vKp.
Регулирующий круг устанавливается под углом а, благодаря чему обрабатываемая подробность приобретает не только вращательное перемещение, но и поступательное в направлении оси X.
Рис. 18. Компоновки бесцентровошлифовальных станков и сквозных плоскошлифовальных станков постоянного действия.
Для обеспечения линейного контакта подробностей и регулирующего круга последний имеет прямолинейную образующую в плоскости контакта. В диаметральной плоскости образующая имеет криволинейную форму. Нужная форма обеспечивается соответствующей заправкой круга.
Регулирующий круг устанавливается под требующимся углом поворотом шпиндельной головки. Шпиндельная бабка может перемещаться по направляющим станины для настройки станка в соответствии с диаметром обрабатываемой подробности.
Бесцентровое вращение подробности возможно кроме этого использовано и при шлифовании внутренних поверхностей. Подробность находится между роликами, из которых ролик есть ведущим. Шлифование подробности осуществляется кругом.
Но бесцентрово-шлифовальный станок для внутреннего шлифования не есть станком постоянного действия.
Постоянное сквозное шлифование дисковых подробностей осуществляется двумя кольцевыми кругами. Подробности поступают по закрытому желобу в зазор между кольцевыми кругами, где осуществляется шлифование подробностей с двух сторон. Станки этого типа используются для шлифования поршневых колец.
элементы и остова Корпусные детали станка подвижных рабочих органов. Подвижные рабочие органы станка перемещаются по направляющим неподвижных, жестко связанных между собой корпусных подробностей, образующих остов станка. Обычные корпусные подробности смогут быть разбиты на последовательность групп: основания, плиты, тумбы, станины, стойки, коробчатые подробности.
Основание конкретно опирается на фундамент и, со своей стороны, является опорой для остальных деталей остова станка. Основание не имеет направляющих для подвижных рабочих органов.
Плиты имеют то же назначение, что и основание, и отличаются от них маленькой высотой.
Во многих случаях вместо целого основания употребляются отдельные тумбы.
Станины снабжаются направляющими для движения рабочих органов в горизонтальной плоскости. В большинстве случаев они развиты в продольном направлении. Направляющие станин как правило находятся в горизонтальной плоскости, как это, к примеру, имеет место у станин токарных, расточных, продольнофрезерных станков. Во многих случаях направляющие находятся в вертикальной либо наклонной плоскости.
Видятся варианты станин с направляющими для движения рабочих органов в горизонтальной плоскости, расположенными под углом, либо в вертикальной плоскости.
К числу станин должны быть кроме этого отнесены станины с круговыми направляющими, как, к примеру, станины карусельных станков.
Станины опираются или конкретно на фундамент, или на тумбы либо основания.
Стойки в большинстве случаев помогают для движения рабочих органов в вертикальном направлении и снабжаются направляющими, расположенными в вертикальной плоскости. Стойки, в большинстве случаев, имеют громадную высоту если сравнивать с поперечным сечением. Характерные формы имеют стойки продольнострогальных и продольнофрезерных, карусельных и расточных станков.
По общности конфигурации и характеру нагружения к числу стоек направляться отнести так именуемые станины консольнофрезерных станков.
К числу коробчатых подробностей остова относятся корпуса неподвижных шпиндельных бабок, коробок подач и т. п. подробности.
К числу деталей остова станка смогут быть кроме этого отнесены и кое-какие подвижные корпусные подробности, каковые перемещаются в большинстве случаев лишь, при установочном перемещении, а в ходе исполнения требующихся технологических операций жестко связываются с неподвижными подробностями остова: подвижные стойки, подвижные порталы, траверсы.
