Строгальные и долбежные станки. Классификация

В соответствии с современной классификацией металлорежущих станков строгальные и долбежные станки относятся к 7-й группе, в которую входят следующие типы: 1 - продольно-строгальные одностоечные станки, 2 - продольно-строгальные двухстоечные станки, 3 - поперечно-строгальные станки, 4 — долбежные станки, 5 и 7 — протяжные станки, 9 - разные строгальные станки. Условное обозначение модели станка состоит из трех-четырех цифр. Первая цифра указывает группу, вторая - тип, третья и четвертая - основной параметр станка. Итак, мод. 7110, 7116, 7112 - это одностоечные продольно-строгальные станки; 7212, 7216, 7228, 7289 - это двухстоечные продольно-строгальные станки; 7303, 737, 739, 7307 — поперечно-строгальные станки; 7410, 7414, 7432 — долбежные станки. Если в нумерации модели после первой или второй цифры вписана буква, то это означает, что базовая модель модернизирована, в ней используют новые узлы. В поперечно-строгальных станках часто при модернизации применяют гидропривод, например, в станках мод. 736 и 7М36. Модификацию базовой модели обозначают какой-либо буквой в конце шифра, например, мод. 7307 и 7307Д. Шифр специальных или специализированных станков образуется путем добавления к шифру завода порядкового номера модели. Так, комбинированные продольно-обрабатывающие станки с ручным управлением получили шифр НС-6, НС-8, НС-30; они предназначены для строгания и шлифования. Если станки имеют программное управление, то к их шифру в конце добавляются индексы: Ц - цикловое программное управление, Т - оперативная система, Ф1 — цифровая индикация и предварительный набор координат, Ф2 — позиционная система числового программного управления (ЧПУ), ФЗ — контурная система ЧПУ, Ф4 - универсальная система ЧПУ с позиционной и контурной обработкой. Так, например, станок мод. 7А216Ф1 имеет цифровую индикацию и предварительный набор координат; поперечно-строгальный станок 7Д36Ц оснащен цикловым программным управлением.   Строгальные и долбежные станки предназначены для обработки резцами плоскостей и фасонных линейчатых поверхностей, канавок, пазов в условиях единичного и мелкосерийного производства. Станки данной группы характеризуются главным возвратно-поступательным движением, которое может сообщаться заготовке или режущему инструменту. Строгальные станки подразделяются на продольно-строгальные и поперечно-строгальные. Продольно-строгальные станки предназначены для обработки крупных заготовок. По конструкции продольно-строгальные станки бывают одно- и двухстоечные. Основными параметрами продольно-строгальных станков являются наибольшая длина (ход стола) и ширина строгания, максимальная высота подъема поперечины. В современных станках наибольшая длина строгания - 2 - 25 м, наибольшая ширина строгания - 0,6 - 5 м, наибольшая высота подъема поперечины — 0,55 - 4,5 м. Движение резания в продольно-строгальных станках сообщается заготовке, закрепленной на столе станка. Поперечно-строгальные станки служат для обработки мелких и средних деталей. Основным параметром этих станков является наибольшая длина хода ползуна — 200 - 1000 мм. Главное движение сообщается инструменту. Долбежные станки в основном применяют для обработки сложных внутренних контуров. Их параметрами являются: наибольший ход долбяка — 100 - 1600 мм, а диаметр стола — 240 - 1600 мм. Продольно-строгальные станки. Продольно-строгальный станок характеризуется тем, что обрабатываемые детали закрепляют на столе, совершающем поступательно-возвратное движение, а резец совершает поступательное движение (движение подачи). На фиг. 500 показана схема работы продольно-строгального станка. Деталь 1, закрепленная на столе 2, делает движения в направлениях, показанных стрелками; резец 3, закрепленный в супорте 4, совершает поступательное движение подачи в направлении стрелки. На фиг. 501 дан общий вид продольно-строгального станка. На станине 1 расположен стол 2, супорты 3 и 9, расположенные на стойках, а супорты 4 и 8 перемещаются по поперечине. Стойки 5 и 7 соединены траверсой 6. Коробка подач регулирует движение супорта. Продольно-строгальные станки применяют при обработке крупных деталей, например, мостовых опор, станин и т. п. Кроме того, продольно-строгальные станки позволяют вести обработку партий однородных деталей одновременно закрепленных на столе. Поперечно-строгальные станки. Поперечно-строгальные станки применяют при обработке деталей небольшого размера. Эти станки получили широкое распространение в металлообрабатывающих цехах. На фиг. 502 показан поперечно-строгальный станок. Ползун 1 осуществляет поступательно-возвратное главное движение. На столе 2 крепится обрабатываемая деталь. От электродвигателя 3 получают движение через кулисный механизм, находящийся в станине 4, ползун 1 и стол 2. Винт 5, приводимый в движение храповым колесом 6, осуществляет движение подачи стола 2. На фиг. 503 приведена кинематическая схема поперечно-строгального станка. Ползун получает движение от электродвигателя 1 через коробку скоростей 2, кулисное зубчатое колесо zк и кривошипный механизм 3 с кулисой 4. Кривошипный механизм получает от кулисного зубчатого колеса равномерное вращение, а кулиса качается около точки О. При движении кулисы из точки А в точку В кривошип описывает большую дугу (с углом а), а при обратном ходе — меньшую (с углом в). Поэтому при одинаковой длине хода ползуна в ту и другую сторону его скорость при холостом ходе будет больше скорости при рабочем ходе во столько раз, во сколько угол а будет больше угла р. Этим и достигается повышение скорости холостого хода. Длина хода ползуна регулируется перестановкой камня 5. Движение подачи стола можно производить вручную или автоматически. При автоматической подаче вращение от колеса zкпередается зубчатыми колесами z1 и z2. На колесе z3 эксцентрично закреплен палец 6. При вращении этого колеса палец 6 тянет за собой тягу 7, на конце которой помещается рычаг 8, приводящий в движение храповое колесо 9, жестко посаженное на ходовой винт стола 10. За один двойной ход ползуна тяга 7 сообщит качательное движение рычагу 11, который при помощи собачки 12 и храпового колеса 9 повернет винт подачи на некоторый угол. При повороте винта 10 на нем переместится гайка 13, жестко связанная со столом. Долбежные станки. Долбежные станки являются разновидностью строгальных. Если представить себе поперечно-строгальный станок с вертикально расположенным ползуном, то такой станок и будет долбежным. Долбежные станки применяют при обработке небольших деталей и по преимуществу для долбления шпоночных канавок. На фиг. 504 показана кинематическая схема долбежного станка. Движение ползуну 1 передается от электродвигателя 2 через коробку скоростей 3, кривошипный механизм 4, кулису 5, шатун 6 и палец 7. Движение подачи в долбежных станках может быть в продольном и поперечном направлениях, а также по кругу. Продольная подача производится ходовым винтом 8, поперечная — от винта 9 и круговая — от зубчатого колеса 10, жестко связанного со столом 11. Протяжные станки. Протяжными называются станки, применяемые для обработки отверстий и наружных поверхностей с помощью многолезвийного инструмента, называемого протяжкой. Процесс протягивания весьма производителен и широко применим. На фиг. 505 показан чертеж протяжки, применяемой при протягивании отверстий. Режущая часть состоит из ряда круглых резцов с постепенно увеличивающимися диаметрами. При работе этой протяжкой в обрабатываемой детали предварительно просверливается отверстие, в которое могут входить передний хвост и направляющая часть протяжки. При движении протяжки слева направо по отверстию в детали режущая часть ее снимает стружку, постепенно расширяя отверстие при переходе от резания меньшим зубом к следующему большему. Окончательные размеры отверстию придает калибрующая часть протяжки. На фиг, 506 показаны различные профили отверстий, получаемых протяжкой; на каждом из профилей пунктиром нанесены предварительно подготовленные к протягиванию отверстия в обрабатываемых деталях.   На фиг. 507 показан протяжной станок. От электродвигателя 1 движение передается к поршню 2, на штоке которого закрепляется протяжка 3. Поршень перемещается вдоль станины по направляющим; обрабатываемая деталь закрепляется в планшайбе. Агрегатные станки Область использования, особенности агрегатных станков. Схемы обработки на агрегатных станках. Модульный принцип проектирования из нормализованных узлов. Силовые головки и столы агрегатных станков.   Назначение и область применения агрегатных станков. Проектирование высокопроизводительного оборудования основывается на методе максимальной концентрации операций. Концентрация операций успешно решается на агрегатных станках, при обработке заготовки большим количеством инструментов. Агрегатными называются специальные станки, состоящие из нормализованных стандартных узлов и деталей. Они предназначены для обработки большого количества поверхностей в условиях крупносерийного и массового производства, обеспечивая высокую производительность, осуществляя обработку деталей с разных сторон. Преимущества: требуется меньшая производственная площадь; обеспечивается стабильная точность обработки; обслуживания операторами невысокой квалификации; допускает многократное использование нормализованных узлов. Недостатки: менее гибкие при переналадке. Наибольшие распространение получили агрегатные станки сверлильной группы. Агрегатные станки различаются компоновкой, которая зависит от заготовки и последовательности обработки. Станки бывают многопозиционные. Все многообразие агрегатных станков достигается при номинальной номенклатуре унифицированных узлов, в состав которых входит: станины, стойки, подставки, тумбы, переходные угольники, силовые головки, многошпиндельные головки,поворотные столы, станции гидроприводов, силовые столы. Оригинальными деталями являются станочные приспособления для крепления заготовок. 99. Нормализованные узлы агрегатных узлов. В качественные нормализованных узлов применяются: шпиндельные узлы, которые сообщают инструменту главное движение; многошпиндельная коробка выполняет всевозможные виды обработки отверстий. В ней унифицированы комплекты шпинделей с опорами, промежуточные валы с опорами; силовые столы служат для крепления шпиндельных узлов и осуществляют продольное перемещение исполнительных звеньев. Устанавливаемые на силовых столах бабки и коробки используются для сверления, растачивания, фрезерования.; Силовые головки конструктивно выполняют исходя из технологических возможностей обработки и заданного цикла движений, определяющим вляется конструкция привода подач.

СИЛОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ. Силовые головки, силовые столы агрегатных станков.

Силовые механизмы агрегатных станков по конструктивному выполнению разделяют на силовые головки и силовые столы.

Силовые головки работают обычно в автоматических циклах, например:

1) быстрый подвод, рабочая подача (одна или две), выдержка на жестком упоре (при необходимости), быстрый отвод, стоп;

2) быстрый подвод, рабочая подача, быстрый подвод, рабочая подача, быстрый отвод, стоп; такой цикл применяют, например, при последовательной обработке нескольких соосных отверстий одинакового диаметра.

Головки различают по технологическому назначению (сверлильные, фрезерные, расточные и т. д.); по мощности, которая колеблется в пределах 0,1-30 кВт. По типу привода главного движения их подразделяют на головки с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводом. В зависимости от расположения привода подач головки делят на самодействующие и несамодействующие. В самодействующих головках все элементы привода подачи расположены в корпусе головки, несамодействующие головки имеют вынесенный привод подачи.

По типу привода подач различают головки механические, гидравлические, пневматические, пневмогидравлические. Механические головки предназначены для выполнения различных операций, их достоинство - высокая надежность. Шпиндель 7 механической пинольной самодействующей головки (рис. 157) приводится во вращение электродвигателем 1 через редуктор 2. Подача пиноли 6 осуществляется плоским кулачком 8, приводимым во вращение через червячную пару 3-10 и сменные колеса 4. Конечные выключатели 5 дают команду на выключение и торможение электродвигателя 1 при возвращении пиноли 6 в исходное положение. Для предотвращения поломок инструмента при резком возрастании нагрузки в цепи подачи предусмотрена предохранительная муфта 9.

Рис. 157. Схема механической самодействующей силовой головки агрегатного станка.

Широко применяются в агрегатных станках гидравлические силовые головки, обеспечивающие получение больших мощностей (до 30 кВт) и осевых сил (до 100 кН). Эти головки позволяют автоматически выполнять самые сложные циклы работы головок. Схема самодействующей головки с гидравлическим приводом подачи представлена на рис. 158. Шпиндель 3 приводится во вращение электродвигателем через зубчатые пары z₁-z₂, z₃-z₄, z₅-z₆. Движение подачи осуществляется при нагнетании масла от насоса 2 в правую полость цилиндра 4, при этом силовая головка будет двигаться слева Направо, так как поршень 5 и шток 6 закреплены неподвижно. Насос 2 получает вращение через зубчатую пару z₃-z₇. Регулирование величины подач осуществляется дросселем 1, а в других видах гидравлических головок- установкой насоса с регулируемой производительностью.

Рис. 158. Схема гидравлической самодействующей силовой головки агрегатного станка.

Силовые столы предназначены для установки на них инструментальных бабок (фрезерных, сверлильных и др.) с самостоятельным приводом вращения для выполнения рабочего цикла: быстрого подвода, рабочей подачи, быстрого отвода. Привод подач у силовых столов может быть гидравлическим и электромеханическим. Столы выпускают шести типоразмеров, нормальной и повышенной точности с максимальной тяговой силой подачи 1 -100 кН и мощностью 1-30 кВт.

Силовой стол 1 (рис. 159) с гидравлическим приводом подачи перемещается по направляющей плите 2 от гидроцилиндра 3, прикрепленного к поверхности стола снизу.

Тема 17 Многооперационные станки

Назначение многоцелевых станков. Классификация станков. Способы кодирования гнёзд и инструментальных оправок. Устройства для закрепления инструментов в шпинделе станка. Устрой­ства для механизированной и автоматизированной загрузки заготовок на стол станка.