Многошпиндельные и револьверные сверлильные головки

Поворотные приспособления

Поворотные приспособления применяют, как было сказано выше, для обработки отверстий, расположенных на разных поверхностях детали или по окружности, а так же при обработке отверстий на нескольких позициях стола станка многошпиндельными головками с различным режущим инструментом.

При последовательной обработке отверстий в заготовках установленных в поворотных приспособлениях, приспособления с заготовками периодически поворачиваются около своих осей.

Поворотные приспособления применяют с вертикальной, горизонтальной или наклонной осями вращения. Поворотные приспособления с вертикальной осью вращения называют столами (рис.3), а с горизонтальной осью — стойками (рис.2).

Стойки бывают одно- и двухопорные. Поворотные столы и стойки состоят из корпуса (неподвижная часть) и планшайбы (поворотная часть).

На поворотной части стола или стойки крепят сменные наладки с кондукторными втулками и с установочно-зажимными элементами, в которых устанавливают и зажимают заготовки. Углы поворота подвижных частей столов и стоек на одно деление отсчитывают по круговой шкале с конусом или фиксатором. Столы и стойки поворачивают вручную или механизированным приводом.

Поворотные столы и стойки нормализованы, их применяют в единичном, мелкосерийном и среднесерийном производствах и частично в крупносерийном и массовом производствах.

                                              Рис.2. Поворотные стойки

 

 

                  Рис.3. Поворотный стол

Многошпиндельные и револьверные сверлильные головки

Многошпиндельные сверлильные головки подразделяются на специальные и универсальные. Специальные головки применяют при обработке отверстий в заготовках деталей одного типоразмера, поэтому расстояние между осями шпинделей, в таких головках постоянно. Универсальные головки применяют для обработки отверстий в заготовках деталей, различных по форме и размерам; расстояние между осями шпинделей в этих головках можно изменять в соответствии с расположением отверстий в деталях.

 

Универсальные и специальные многошпиндельные головки могут иметь шестеренчатый или кривошипно-шатунный привод. Многошпиндельные головки применяют в крупносерийном и массовом производствах, а универсальные головки - в среднесерийном производстве. Для обработки отверстий различными режущими инструментами в серийном производстве следует применять насадные револьверные головки.

Головки с шестеренчатым приводом состоят из следующих элементов: корпуса; центрального вала с ведущей шестерней; промежуточных валиков с паразитными шестернями, рабочих шпинделей с ведомыми шестернями и державками для закрепления режущих инструментов.

Многошпиндельную сверлильную головку центрируют по буртику фланца гильзы шпинделя вертикально-сверлильного или агрегатного станка и закрепляют на фланце шпильками и гайками.

Ведущий валик многошпиндельной головки соединяют с шпинделем станка, от которого он вращается. В зависимости от расстояний между осями обрабатываемых отвер- стий головки изготовляют с одно- или двухъярусным расположением паразитных зубчатых колес. Эти колеса передают вращение с ведущего на ведомые зубчатые колеса, установленные на рабочих шпинделях, и обеспечивают их вращение по часовой стрелке.

На рис. 4 показана специальная сверлильная четырехшпиндельная головка для сверления четырех отверстий, расположенных по окружности небольшого диаметра. По- этому выбирают головку с двухъярусным расположением шестерен для одновременной обработки четырех отверстий. В головке установлены четыре паразитных зубчатых колеса 5 на четырех рабочих шпинделях 3 в два ряда: два в верхнем и два в нижнем.

На центральном ведущем валу 1 сидит длинное ведущее зубчатое колесо 2, которое находится в зацеплении с четырьмя паразитными зубчатыми колесами 5 и вращает их. В свою очередь паразитные зубчатые колеса 5 через зубчатые колеса 4 передают вращение четырем рабочим шпинделям 3 сверлильной головки.

 

Кондукторную плиту можно изготовить заодно с корпусом приспособления или отдельно от него, т.е. подвесной. На рис. 5 показана подвесная кондукторная плита 8, изготовленная отдельно от корпуса 1  приспособления  (для                                                            упрощения  чертежа показана обработка только одного отверстия). Многошпиндельная головка 7 связана с кондукторной плитой 8 двумя скалками 5. Скалки нижними концами жестко закреплены в кондукторной плите гайками 2, а верхними концами они  свободно перемещаются в отверстии 6 втулок, запрессованных в корпусе 7 многошпиндельной головки. С корпусом 1 станочного приспособления многошпиндельная головка 7 и кондукторная плита 8 связана двумя направляющими пальцами 4, которые нижними концами жестко закреплены в корпусе приспособления. Пальцы 4 входит в направляющие втулки 3 подвесной плиты 8 и обеспечивают связь и правильное направление осей кондукторных втулок подвесной плиты относительно осей отверстий детали 9, установленной в приспособлении. Пружины на направляющих скалках 5 при соприкосновении кондукторной подвесной плитой с обрабатываемой заготовкой начинают сжиматься и при дальнейшем опускании головки прижимают плиту к заготовке, и она зажимается.

В станочных приспособлениях с подвесными плитами удобно устанавливать заготовки и снимать обработанные детали.

В универсальных и револьверных многошпиндельных головках положение рабочих шпинделей относительно оси головки можно изменять, поэтому одной головкой можно обрабатывать различное число отверстий, расположенных на разных диаметрах окружностей деталей.

Имеется два типа универсальных сверлильных головок с приводом от зубчатых колес. К первому типу относятся головки колокольного типа, в которых держатели шпинделей и шарнирно-телескопические приводные валики могут перемещаться по окружности головки и сдвигаться или раздвигаться по радиусам относительно оси положения  обрабатываемых отверстий на деталях.

 

 

 

головки в зависимости от распо

 

           

 

 

 

 

Ко второму типу относятся головки с поворотно-передвижными кронштейнами, в которых размещены рабочие шпиндели головки. Конструкция головок второго типа более совершенна и поэтому они применяются больше, чем головки первого типа.

 

На рис. 6 показана универсальная восьмишпиндельная сверлильная головка колокольного                                                                                                                    типа,         которую устанавливают и закрепляют на фланце 5 хомута 3. Хомут со сверлильной головкой закрепляют на гильзе шпинделя станка. На нижнем торце колокола 2 головки имеется два кольцевых паза 6, в которых установлены болты 9 для кре- пления кронштейнов 10, несущие ра- бочие шпиндели 11. Шпиндель станка вращает центральный валик 4 с ведущим зубчатым колесом 6. Ведущее колесо через зубчатые колеса 7 и шарнирно- телескопические валики 1 передает вращение держателям шпинделей 11. Рабочие шпиндели устанавливают в требуемое положение для обработки отверстий в различных деталях путем перемещения кронштейнов с их держателями, как в радиальном направлении, так и по окружности пазов 8 колокола 2 до момента ввода режущих инструментов,                                                                                                                   установленных      в шпинделях 11, в кондукторные втулки плиты приспособления. В требуемом положении рабочие шпиндели с кронштейнами закрепляются в пазах 8 болтами 9 с гайками.

Сверление отверстий в заготовках различных деталей производится в кондукторах, закрепленных на столе

вертикально-сверлильного станка. Диаметр окружности, по которой могут быть размещены отверстия, 60-180 мм; максимальный диаметр сверления 12 мм.

 

Для обработки отверстий в заготовках различных деталях на вертикально-сверлильных станках применяют четырех- и шестишпиндельные головки с поворотно-передвижным кронштейном. На рис. 7 показана типовая универсальная четырехшпиндельная сверлильная головка с поворотно-передвижными кронштейнами. Сверлильную головку центральным базовым отверстием в силуминовом корпусе 12 устанавливают на гильзу шпинделя станка и закрепляют двумя винтами 13. Шпиндель станка вращает установленное на шпонке на его конце ведущее зубчатое колесо 11, которое через промежуточные зубчатые колеса 8 и 5 передает вращение четырем рабочим колесам 15, сидящим на рабочих шпинделях 1. В цилиндрическом пазу корпуса 12 установлены четыре сектора 9 с отверстиями, в которых расположены шарикоподшипники, сидящие на верхних концах пустотелых валиков 7.

 

 

 

В четырех поворотных кронштейнах 4 находятся шарикоподшипники для нижних концов пустотелых валиков 6, промежуточная втулка и рабочий шпиндель 1 головки. Ослабив гайку 2 на валике 7, кронштейн 4 с рабочим шпинделем 1 можно повернуть вокруг оси болта 3 на 360°. В требуемом положении каждый рабочий шпиндель крепится болтом 3 при завинчивании гайки 2 и винта 10. Болт 3 с гайкой 2 прижимает кронштейн 4 и сектор 9 к горизонтальной плоскости корпуса 12, а винт 10 — сектор 9 к цилиндрической поверхности корпуса. При ослаблении винта 10 сектор 9 с кронштейном 4 и рабочим шпинделем 1 можно повернуть на определенный угол относительно оси головки. При повороте сектора 9 винт 10 перемещается в пазах 14 корпуса головки.

На рис. 7 внизу дана схема для проверки расположения шпинделей по заданным координатам, состоящая из четырех заштрихованных участков. Каждый шпиндель 1 мо- жет занимать любое положение в пределах своего заштрихованного участка. Данная головка применяется для сверления отверстий, расположенных в детали по окружности или по диагонали на вертикально-сверлильном станке; максимальный диаметр обрабатываемых отверстий 18 мм.

 

 

На рис.8, а приведена конструкция шестишпиндельной револьверной головки для последовательной обработки отверстия различными режущими инструментами. В головке устанавливают сменные шпиндели, приводы которых имеют различные передаточные числа. Такая конструкция головки позволяет без остановки и переналадки вертикально- сверлильного станка при последовательном повороте шпинделей выполнить различные виды обработки отверстия: сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы и цекование торцов.

Каждый шпиндель головки поворачивается в вертикальное положение для последующей обработки отверстия соответствующим режущим инструментом автоматически без остановки станка и переключения скорости.

 

 

Для включения в работу очередного шпинделя с инструментом револьверная головка, закрепленная на пиноли станка, поднимается, регулировочный винт 7 упирается в торец шпиндельной бабки и при дальнейшем подъеме головки он перемещает вниз стержень 6, которой нажимает на рычаг 4. Рычаг, поднимая муфту 3 и соответствующий рабочий шпиндель, перестает вращаться. Затем стержень 6 нажимает на рычаг 2 и поворачивает его на оси. При повороте рычаг 2 выводит фиксатор 1 из втулки. Во время дальнейшего подъема головки регулируемый болт 8 упирается в торец шпиндельной бабки и перемещает вниз стержень 9 с зубчатой рейкой. При этом рейка на стержне 9 вращает зубчатое колесо 10, которое через пару конических зубчатых колес 11 и храповой механизм в свою очередь вращает зубчатое колесо 12 и находящееся с ним в зацеплении зубчатое колесо 13, которое поворачивает, корпус 14 с соответствующим шпинделем в вертикальное рабочее положение.

Шариковый фиксатор (на рис. 7, б) предварительно фиксирует поворот головки. При перемещении вниз револьверная головка работает в обратной последовательности и фиксатор 1 под действием пружины фиксирует точное положение очередного шпинделя при повороте головки. Корпус головки не может повернуться в обратную сторону потому, что храповой механизм проскакивает вхолостую. Пружина, установленная на шпинделе 15, включает зубчатую муфту 3, и шпиндель с режущим инструментом начинает вращаться и производит соответствующую обработку отверстия. Максимальный диаметр сверла, устанавливаемого в сменном шпинделе головки, 15 мм. Сменные шпиндели рас- положены под углом 30° к плоскости разъема корпусов 5 и 14 и под УГЛОМ 60° к оси вращения поворотного корпуса 14.

 

 

К приспособлениям для сверлильных станков также относятся различные конструкции тисков и патронов (в том числе и трехкулачковых и т.п.)