Столы, суппорты, ползуны станков
Столы. Столы помогают для перемещения и закрепления обрабатываемой подробности. Столы смогут иметь одно-, двух- и трехкоординатное перемещение.
Во многих случаях на столах, совершающих прямолинейное перемещение, устанавливаются поворотные либо вращающиеся столы.
Однокоординатное перемещение имеют столы продольнострогальных, продольнофрезерных, двухстоечных координатнорасточных, некоторых моделей горизонтальнорасточных станков. Конструкция столов перечисленных станков представлена на рис. 1, а. Коробчатое сечение и продольные и поперечные перегородки снабжают нужную жесткость этих столов в поперечном направлении.
Темперамент деформации столов в продольном направлении в значительной степени определяется деформацией станин, поскольку протяженность станин в большинстве случаев принимается таковой, дабы исключалось свисание стола в крайних положениях.
К нижней поверхности стола прикрепляется или рейка, или гайка ходового винта.
Однокоординатные столы активно используются кроме этого на кругло- и плоскошлифовальных станках. Столы шлифовальных станков как правило приобретают перемещение от поршневых гидравлических двигателей. Цилиндр поршневого двигателя в большинстве случаев жестко связан со станиной, а шток — с подвижным столом.
На подвижном столе универсального круглошлифовального станка, продемонстрированном на рис. 1, б, установлен поворотный стол.
Двухкоординатные столы используются на бесконсольнофрезерных, одностоечных координатнорасточных, некоторых моделях плоскошлифовальных станков. Столы перечисленных типов станков имеют однотипную конструкцию: поперечные салазки, перемещающиеся по направляющим станины, и продольный стол, перемещающийся по направляющим поперечных салазок. Подобную конструкцию имеют продольный стол и поперечные салазки при трехкоординатном перемещении.
Исходя из этого конструкция поперечных продольного стола и салазок будет рассмотрена ниже, при описании конструкции трехкоординатных столов.
Своеобразную конструкцию имеют двухкоординатные столы поперечнострогальных станков. Двухкоординатное перемещение стола осуществляется методом перемещения траверсы по вертикальным направляющим стола и станины 2 по горизонтальным направляющим траверсы. Траверса удерживается на плоских направляющих станины планками и в требующемся положении закрепляется прихватами.
Зазор в направляющих устраняется посредством клина.
При перемещении траверсы вращение сообщается гайке, выполненной заодно с червячным колесом. Винт закреплен без движений.
Стол жестко прикреплен к основанию, которое перемещается по горизонтальным направляющим траверсы. Стол приобретает перемещение от ходового винта.
Стойка, которая жестко связывается со столом по окончании его установки по высоте, помогает для увеличения жесткости совокупности. При перемещении стола по горизонтальным направляющим стойка скользит по опорной поверхности плиты.
Подобную же компоновку имеют столы некоторых моделей широкоуниверсальных фрезерных станков. Перемещение в направлении третьей координаты приобретает фрезерная головка, смонтированная на ползуне и перемещающаяся вместе с ним.
Рис. 1. Однокоординатные столы:
а — продольнофрезерного; б — шлифовального станков.
Столы с трехкоординатным перемещением свойственны для консольно-фрезерных станков. Продольный стол перемещается по направляющим поворотных салазок, каковые помогают для установки стола под углом. При установке стола под углом поворотные салазки поворачиваются довольно поперечных салазок и центрируются кольцом. В требующемся положении поворотные салазки закрепляются посредством нескольких болтов.
Болты перемещают стержни, финиши которых входят в конические отверстия скалок. Буртики, расположенные на нижних финишах скалок, входят в Т-образный кольцевой паз поперечных салазок. При завинчивании болтов скалки подтягиваются вверх и поворотные салазки прижимаются к поперечным.
Поперечные салазки перемещаются по направляющим консоли, которая, со своей стороны, может подниматься и опускаться в вертикальном направлении по направляющим стойки станка.
Консоль представляет собой коробчатую подробность, в которой расположена коробка подач, приобретающая перемещение от электродвигателя, и механизмы приводов продольного, поперечного и вертикального пере-мещейий.
От выходного вала I коробки подач перемещение передается валу II и потом шестерням, расположенным в торцовом отсеке консоли. Вертикальное перемещение включается муфтой поперечное — муфтой М2 и продольное — муфтой, расположенной в поворотных салазках.
Рис. 2. Двухкоординатный стол поперечно строгального станка.
Рис. 3. Трехкоординатный стол консольнофрезерного станка.
При включении вертикального перемещения перемещение передается через шестерни 26—24, и 25—17 телескопическому винту вертикального перемещения. Телескопический винт складывается из центрального винта и полого винта. Центральный винт входит во внутреннюю резьбу полого винта, что со своей стороны ввернут в резьбу стойки, прикрепленной к плите станка.
Поперечные салазки приобретают перемещение от винта V. Гайка винта V находится в кронштейне, прикрепленном к поперечным салазкам.
Продольный стол приобретает перемещение от вала IV, на протяжении которого скользит шестерня, расположенная в кронштейне, связанном с поперечными салазками. Потом перемещение передается через шестерни шестерне, которая вольно вращается в разъемном подшипнике поворотных салазок и имеет торцовые зубцы. Шестерня возможно сцеплена муфтой с гильзой, которая связана скользящей шпонкой с ходовым винтом. Гайка винта без движений закреплена в кронштейне поворотных салазок.
При вращении винт совместно со столом перемещается в продольном направлении.
Поворотные салазки имеют лишь столы универсальнофрезерных станков, столы горизонтально- и вертикальнофрезерных станков не имеют поворотных салазок.
Двухкоординатные столы имеют подобную конструкцию поперечных продольного стола и салазок.
ползуны и Суппорты. Суппорты смогут иметь как одно-, так и двухкоординатные перемещения. Конструкции суппортов очень многообразны и зависят от размера и типа станка.
Однокоординатные перемещения имеют поперечные и продольные суппорты одношпиндельных и многошпиндельных токарных автоматов и полуавтоматов, суппорты револьверных головок и др.
Как указывалось выше, производительность станка сильно зависит от того, как шепетильно проработан вопрос об установочных перемещениях режущего инструмента. Характерным примером конструкции, при разработке которой было уделено громадное внимание установочным перемещениям, есть суппорт прецизионного автомата фасонно-продольного точения. В ходе работы суппорт имеет однокоординатное перемещение, наряду с этим каретка перемещается по направляющим основания.
Резец закрепляется в резцедержателе. Установка резца в радиальном направлении осуществляется посредством микрометрического винта рычажной передачи кулачкового механизма. Для установки резца в продольном направлении, а вершины резца — в диаметральной плоскости, основание выполнено заодно с цапфой.
Цапфа, обработанная с допусками посадки Clt находится в отверстии стойки. Установка вершины резца в диаметральной плоскости осуществляется поворотом основания 6 около оси цапфы. Поворот осуществляется посредством винта, к которому под. действием пружины прижимается штифт, запрессованный в основание. Для установки резца в продольном направлении цапфа смещается на протяжении оси посредством винта и лимба.
При повороте лимба на одно деление суппорт перемещается на 0,005 мм.
Наровне с суппортами, перемещающимися по прямолинейным направляющим, в ряде конструкций станков используются суппорты с круглыми направляющими.
У большинства многошпиндельных токарных автоматов и полуавтоматов продольный суппорт имеет призматическую форму и перемещается по цилиндрической трубчатой направляющей, ось которой сходится с осью поворотного блока. На гранях суппорта расположены направляющие в форме ласточкина хвоста, на которых устанавливаются державки для режущего инструмента. Число граней соответствует числу позиций.
Рис. 4. Суппорт автомата фасонно-продольного точения.
Кое-какие модели токарных автоматов и полуавтоматов имеют качающиеся суппорты. Радиальная подача осуществляется поворотом суппорта около оси скалки. При двухкоординатном перемещении качающийся суппорт перемещается в продольном направлении совместно со скалкой, которая движется в направляющих втулках корпуса.
Рис. 5. Особые конструкции однокоординатных суппортов.
Двухкоординатные суппорты используются на токарных, карусельных, револьверных, продольнострогальных станках. Как пример разглядим конструкцию суппорта продольнострогального станка. В поперечном направлении перемещаются салазки, каковые движутся по направляющим траверсы. На поперечных салазках установлены поворотные салазки, по направляющим которых перемещается вертикальный суппорт.
При обработке наклонных поверхностей поворотные салазки закрепляются в требующемся положении посредством болтов, входящих в Т-образный паз поперечных салазок. Механизм привода поперечных вертикального суппорта и салазок рассмотрен выше. Вертикальный суппорт приобретает перемещение от шестерни, которая связана скользящей шпонкой с винтом.
Гайка винта закреплена без движений, а гайка может смещаться в осевом направлении для устранения зазора.
На вертикальном суппорте расположена поворотная плита с откидной доской. Для предохранения резца от повреждения при обратном ходе откидная доска приподнимается посредством толкающего электромагнита и резец отводится от обработанной поверхности. При обработке вертикальных и наклонных поверхностей поворот откидной доски не снабжает отвода резца от обработанной поверхности, поскольку вершина резца перемещается в плоскости обработанной поверхности.
Для обеспечения отвода резца при строгании вертикальных и наклонных поверхностей поворотная доска 8 устанавливается под углом и закрепляется прижимной планкой. При повороте откидной доски вершина резца перемещается в плоскости, расположенной под углом к обработанной поверхности, что снабжает отход вершины от обработанной поверхности.
Рис. 6. Двухкоординатные суппорты:
а — продольнострогального станка; б — карусельного.
На карусельных станках вертикальный суппорт должен иметь громадный движение, что обеспечивается применением суппортов, имеющих форму ползунов.
Ползуны, так же как суппорты, по большей части помогают для сообщения перемещения резцам, в частности на поперечнострогальных и долбежных станках.
Ползун поперечнострогального станка, перемещающийся по направляющим станины, несет вертикальный суппорт с поворотной и откидной досками; на последней установлен резцедержатель. При обработке наклонных поверхностей суппорт может устанавливаться под углом. В требующемся положении суппорт закрепляется стяжным хомутом.
Ползун связан с кулисным механизмом серьгой. Для установки положения ползуна в продольном направлении ползушка может перемещаться относительно ползуна посредством винта. В требующемся положении ползушка закрепляется рукояткой.
Ползуны долбежных станков сходны по собственной конструкции с ползунами суппортов карусельных станков.
В некоторых станках ползуны употребляются для движения шпиндельных головок. Подвижные ползуны со шпиндельными головками используются на широкоуниверсальных фрезерных станках, на некоторых моделях бесконсольнофрезерных и координатнорасточных станков.
Для крепления режущего инструмента суппорты снабжаются разного рода резцедержателями, каковые или являются обычной принадлежностью станка, или намерено проектируются для конкретной технологической операции.
Несложную конструкцию имеют резцедержатели строгальных станков. На продольнострогальных станках резцы закрепляются посредством прижимных планок. На поперечнострогальных станках резец вставляется в паз круглого резцедержателя и закрепляется болтом.
Поворачивая резцедержатель около оси, возможно установить резец под углом.
Резцедержатели карусельных станков имеют пазы, в которых резцы закрепляются прижимными болтами, подобные пазы имеются и у одиночных резцедержателей токарных и револьверных станков.
Рис. 7. Ползун поперечнострогального станка.
На токарных станках и на поперечных суппортах револьверных станков активно используются четырехгранные поворотные резцедержатели, в которых закрепляется по четыре резца, применяемых поочередно.
Корпус резцедержателя центрируется цилиндрическим выступом салазок суппорта. В требующемся положении резцедержатель фиксируется коническим фиксатором, что входит в гнездо и закрепляется рукояткой, которая навинчивается на палец. Данной же рукояткой осуществляется поворот резцедержателя и освобождение фиксатора.
С рукояткой жестко связана втулка с внутренними шлицами, на протяжении которых может перемещаться гильза с торцовыми храповыми зубцами, сцепляющимися под действием пружины с зубцами кулачка. При повороте рукоятки первоначально освобождается корпус, вслед после этого кулачок, действуя своим скосом, вытягивает фиксатор. К моменту, в то время, когда фиксатор выйдет из гнезда, стена дугового выреза кулачка упрется в штифт, и при предстоящем повороте рукоятки вместе с нею будет поворачиваться корпус.
По окончании поворота корпуса на 90° шариковый фиксатор, предназначенный для предварительной фиксации, войдет в очередное гнездо под действием пружины. При повороте рукоятки в обратном направлении корпус останется на месте. Кулачок высвободит фиксатор, что под действием пружины войдет в гнездо.
При предстоящем повороте рукоятки противоположная стена выреза кулачка упрется в штифт. Так как корпус головки зафиксирован, то предстоящее перемещение кулачка закончится, торцовые зубцы кулачка отожмут гильзу вверх и она не будет мешать повороту рукоятки. В конце поворота рукоятка прижмет корпус к основанию.
Подгонкой по толщине шайбы, которая находится между рукояткой и фланцем, обеспечивается эргономичное для работы положение рукоятки в момент окончания процесса зажима. Упрочнение предварительной фиксации регулируется винтом. Смазка механизмов осуществляется через масленку.
Рис. 8. Резцедержатели:
а — поворотный, б — быстросменный.
Быстросменные резцедержатели разрешают применять в ходе исполнения технологической операции много заблаговременно настроенных резцов. Любой из резцов закрепляется в быстросменной резцедержавке. Для крепления резцедержавки помогает корпус, что, со своей стороны, закреплен на суппорте станка. При установке державка опирается на призматический выступ корпуса, чем обеспечивается постоянство ее положения в горизонтальной плоскости.
Положение державки, а следовательно, и вершины режущего инструмента в вертикальном направлении устанавливается посредством винтов, буртики которых опираются на поверхность корпуса. Закрепление державки осуществляется посредством плунжера, буртик которого входит в Т-образный паз державки. При повороте эксцентрика плунжер притягивает державку к корпусу.
Суппорты резьбофрезерных станков имеют двухкоординатное перемещение.
Подвижные шпиндельные бабки отличаются от неподвижных лишь наличием направляющих. Подвижные шпиндельные бабки смогут устанавливаться на одно- и двухкоординатных и поворотных салазках. В корпусе подвижной шпиндельной бабки монтируются механизмы привода главного рабочего движения, а во многих случаях и механизмы подач.
В частности, коробки подач размещаются в корпусах подвижных шпиндельных бабок радиальносверлильных и расточных станков.
Рис. 9. Шпиндельный суппорт зубофрезерного станка.
Рис. 10. Подвижные шпиндельные гильзы.
скалки и Шпиндельные гильзы. Подвижные шпиндельные гильзы приобретают перемещение на протяжении оси шпинделя, которое есть или рабочим движением подачи, или установочным перемещением. Перемещение подачи приобретают в большинстве случаев шпиндельные гильзы разных сверлильных станков.
Шпиндель со шлицевым финишем смонтирован в гильзе, которая направляется втулкой либо цилиндрическим отверстием корпуса. Гильза имеет лыску. На том участке гильзы, где снята лыска, нарезана зубчатая рейка, сцепляющаяся с реечной шестерней, информирующей гильзе перемещение на протяжении оси шпинделя.
Зубчатая рейка возможно кроме этого привернута к гильзе.
Шпиндельные гильзы фрезерных станков в большинстве случаев имеют лишь установочные перемещения. Так же как в прошлом случае, шпиндель со шлицевым финишем смонтирован в гильзы. На гильзе нарезана рейка, сцепляющаяся с реечной шестерней либо с червяком, каковые при установочных перемещениях приводятся в перемещение вручную.
При применении червяка обеспечивается более высокая точность установочных перемещений.
В требующемся положении гильза закрепляется посредством гайки и втулок.
Подвижные скалки перемещаются или в отверстии корпуса, или в отверстии шпинделя.
Рис. 11. Уравновешивание вертикально перемещающихся рабочих органов.
Подвижные скалки, перемещающиеся в отверстии корпуса, не имеют вращательного перемещения и смогут быть использованы в качестве подвижных рабочих органов с однокоординатным перемещением. Подвижные скалки активно применяются для движения в осевом направлении неподвижных и вращающихся центров задних бабок токарных, резьбофре-зерных, шлифовальных и других станков.
Подвижные скалки, перемещающиеся в отверстии шпинделя, приобретают вращательное перемещение совместно со шпинделем и перемещение подачи на протяжении оси шпинделя. Подобные подвижные скалки используются на горизонтальнорасточных, и на радиальносверлильных станках некоторых моделей. Их конструкция будет рассмотрена совместно с конструкцией соответствующих шпиндельных узлов.
Уравновешивание вертикально перемещающихся рабочих органов. Уравновешивание имеет собственной целью уменьшение упрочнений, нужных для движения, и увеличение точности перемещений. Осуществляется оно посредством грузов, пружин и гидравлических цилиндров.
Уравновешивающий груз связывается с подвижным рабочим органом тросом либо цепью. Груз в большинстве случаев размещается в стойке. Во многих случаях используются предохранительные устройства, исключающие падение груза при обрыве эластичной связи.
При обрыве эластичной связи рычаг поворачивается под действием пружины и западает во впадину зубьев рейки.
Для уравновешивания гильз, вертикальных ползунов и т. п. большое использование находят пружинные механизмы. Один финиш плоской спиральной пружины связан с неподвижным валиком, а второй — с поворотным корпусом, к которому прикреплен финиш эластичной связи. Натяжение пружины возможно регулировать поворачивая валик посредством червячной передачи.
Используется кроме этого второй вариант пружинного механизма, при котором вращается валик, связанный реечной шестерней с подвижным рабочим органом.
