Наладка сверлильных станков

НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ К.т.н., доцент кафедры ТМ АлтГТУ Буканова И.С. Лекция 3. НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ 1 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ Сверлильные станки предназначены для обработки отверстий в сплошном материале, рассверливания, зенкерования и развертывания уже существующих в заготовке отверстий, нарезания внутренних резьб, вырезания дисков из листового материала и выполнения подобных операций сверлами, зенкерами, развертками, метчиками и другими инструментами. Основными параметрами станка являются наибольший условный диаметр сверления отверстия (по стали), вылет и максимальный ход шпинделя. 2 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ В зависимости от области применения различают станки универсальные и специальные. Специальные предназначены для обработки конкретных изделий, например, путем их оснащения многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками и путем автоматизации цикла работы с помощью электрических, гидравлических и других устройств (механизмов смены инструментов, например револьверных головок; многопозиционных поворотных столов с автоматически действующими зажимными приспособлениями; устройств контроля целости инструмента; других устройств, обеспечивающих надежную работу в условиях автоматизированного производства). Существуют следующие основные типы универсальных станков: - вертикально-сверлильные одно- и многошпиндельные (рисунок 3.1); - радиально-сверлильные (рисунок 3.2); - ризонтально-сверлильные для глубокого сверления (рисунок 3.3) и горизонтально-центровальные. 3 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ 4 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ 5 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ 6 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ 7 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ На сверлильных станках можно выполнять не только сверление, но и другие технологические операции дальнейшей обработки отверстий. На современных сверлильных станках осуществляют следующие работы (рисунок 3.4): - сверление сквозных и глухих отверстий (рисунок 3.4, а); - рассверливание отверстий на больший диаметр (рисунок 3.4, б); - зенкерование, выполняемое для получения отверстия с высокими квалитетом и параметром шероховатости поверхности (рисунок 3.4, в); - зенкование, выполняемое для образования в основании просверленного отверстия гнезд с плоским дном под головки винтов и болтов (рисунок 3.4, г); - развертывание цилиндрических и конических отверстий, обеспечивающее высокую точность и шероховатость обрабатываемой поверхности (рисунок 3.4, д); - раскатывание отверстий специальными оправками со стальными закаленными роликами или шариками для получения плотной и гладкой поверхности отверстия, а также шероховатости Ra 0,63...0,08мкм (рисунок 3.4, е); - нарезание внутренних резьб метчиками (рисунок 3.4, ж); - подрезание (цекование) торцов наружных и внутренних приливов для получения ровной поверхности, перпендикулярной к оси отверстия (рисунок 3.4, з). 8 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ Обработка отверстий в деталях небольшого размера и массы обычно происходит на вертикально-сверлильных станках. В этом случае установка и крепление детали осуществляется непосредственно на столе станка с помощью прихватов, ступенчатых и регулируемых упоров, болтов или приспособлений. Крупные детали обрабатываются на радиальносверлильных станках, при этом детали больших габаритных размеров устанавливаются на основание станка, а средних - на съемную проставку. Установка цилиндрических деталей осуществляется в призмах с прижимом к ним деталей струбцинами или прихватами. Обработка отверстий, расположенных по окружности или наклонно, производится с помощью поворотных столов или стоек, на которых закрепляются детали. Выверка правильности установки детали (без приспособления) происходит посредством угольника, рейсмуса, кронциркуля, индикатора в зависимости от заданной точности обработки. 9 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ Приспособления для установки универсальные и специальные. и зажима деталей делят на К универсальным приспособлениям относятся машинные тиски с винтовым или эксцентриковым зажимом, применяемые в единичном производстве, и с пневмо- или гидроприводом, используемые в серийном производстве. К универсальным приспособлениям относятся также универсальносборное приспособление (УСП), состоящее из набора различных установочных, зажимных и других деталей, из которых собирается приспособление в зависимости от назначения и формы, размеров обрабатываемой заготовки. УСП широко применяются на многих заводах и служат для крепления заготовок при обработке отверстий в том числе и на сверлильных станках. Применение УСП дает большую экономию времени и средств. 10 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ 11 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ На рисунке 3.5, а показаны машинные тиски с пневматическим цилиндром 7, посредством которого через шток 5 поршня 4 и рычаг 6 происходит перемещение подвижной губки 1 и зажим детали 2, прижатой к неподвижной губке 3. Подача воздуха в цилиндр осуществляется поворотом рукоятки крана (распределителя). К специальным приспособлениям относятся разнообразные приспособления, изготовленные применительно для обработки конкретной детали в условиях крупносерийного и массового производства. На рисунке 3.5, б показано такое приспособление в виде кондуктора, в котором деталь 10 устанавливается в неподвижной 9 и подвижной 11 призмах и зажимается винтом 12. Сверление отверстия в детали производится через кондукторную втулку 4. Крепление детали на станке должно быть надежным во избежание травмы рабочего и поломки инструмента из-за проворачивания детали. 12 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ 13 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ Инструмент больших размеров с коническим хвостовиком 1 непосредственно устанавливается в коническое отверстие шпинделя 2 (рисунок 3.6, а). Инструмент с малым коническим хвостовиком 5 устанавливается в шпиндель посредством одной или нескольких переходных втулок 4 (рисунок 3.6 б). Наружные и внутренние поверхности переходных втулок выполняют с конусом Морзе семи номеров от (0 до 6) по ГОСТ 8522-70. Втулку вместе со сверлом вставляют в конусное гнездо шпинделя станка. Если одной втулки недостаточно, то применяют несколько переходных втулок, вставляя одну в другую. Удаление инструмента из шпинделя осуществляется посредством клина 3. Инструмент с цилиндрическим хвостовиком закрепляется в самоцентрирующем цанговом патроне (рисунок 3.6, в). При последовательной обработке отверстия несколькими инструментами (сверло, зенкер, развертка) используют быстросменные патроны (рисунок 3.6, г). При нарезании резьбы в глухих отверстиях применяют предохранительные патроны, а также реверсивные патроны для вывинчивания метчиков из резьбового отверстия обратным вращением (рисунок 3.6, д). 14 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ В цанговом патроне (рисунок 3.6, в) инструмент с цилиндрическим хвостовиком 9 зажимается с помощью разрезной цанги 8 при навинчивании гайки 7 на корпус 6. В быстросменном патроне (рисунок 3.6, г) сменная втулка 14 с установленным инструментом 15 удерживается от выпадения и проворачивания шариками 13, находящимися в отверстиях втулки 14 и корпуса 10 патрона. При подъеме кольца 12 шарики расходятся и втулка 14 освобождается. Для закрепления втулки с другим инструментом следует втулку установить в корпус и опустить кольцо. Перемещение втулки ограничивается винтом 11. В предохранительном патроне (рисунок 3.6, д) метчик 16 закрепляется через сменную втулку 23 в ведомой полумуфте 18, так же как в быстросменном патроне. Полумуфта 18 свободно посажена на оправке 21 и вращение получает от ведущей полумуфты 19, находящейся под воздействием пружины 20, усилие которой регулируется гайкой 22. В случае перегрузки или в конце нарезания при соприкосновении гайки 17 с обрабатываемой деталью усилие пружины станет недостаточным, полумуфта 19 выйдет из зацепления с зубцами полумуфты 18 и вращение метчика прекратится. Для закрепления заготовок и обеспечения правильного положения инструмента относительно оси обрабатываемого отверстия на сверлильных станках используют специальные приспособления – кондукторы. 15 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ 16 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ Для направления режущего инструмента в корпусе кондуктора имеются кондукторные втулки, которые обеспечивают точную обработку отверстий в соответствии с чертежом. Конструкция и размеры этих втулок стандартизованы. Существуют постоянные (рисунок 3.7, а) втулки (применяются в кондукторах для мелкосерийного производства при обработке отверстия одним инструментом) и быстросменные (рисунок 3.7, б) с замком (для кондукторов массового и крупносерийного производства). Втулки изготовляют из стали У10А или 20Х и подвергают термической обработке для придания им необходимой твердости. Применение кондукторов устраняет необходимость в разметке, нанесении центровых отверстий, выверке заготовок при креплении и других операциях, связанных со сверлением по разметке, снижает утомляемость рабочего и т.д. Поэтому их широко используют в серийном и массовом производстве. В зависимости от конструкции различают накладные, скользящие, опрокидываемые и поворотные кондукторы. 17 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ 18 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ Рассмотрим в качестве примера накладные кондукторы, называемые так потому, что их накладывают на обрабатываемую заготовку. Существуют два вида накладных кондукторов: закрепляемые и незакрепляемые. На рисунке 3.8 дана схема незакрепляемого накладного кондуктора для сверления четырех отверстий 6. Обрабатываемая заготовка устанавливается базовой поверхностью на поверхности приспособления 5 так, чтобы оси просверливаемых отверстий расположились вертикально, соответственно направлению рабочей подачи сверла. После закрепления в таком положении на заготовку накладывают кондукторную плиту 4. Два фиксирующих пальца 1 и 2 обеспечивают правильное положение направляющих втулок 3 относительно осей отверстий. 19 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ 20 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ Многошпиндельные сверлильные головки являются дополнительным приспособлением к сверлильному станку. Эти головки позволяют одновременно обрабатывать несколько отверстий различными инструментами, что значительно увеличивает производительность сверлильных станков. На рисунке 3.9 показана конструкция шестишпиндельной револьверной головки для последовательной обработки отверстий в деталях 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 выполнять 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. После установки на станок устройств для зажима детали и инструмента следует установить требуемую частоту вращения шпинделя и подачу, настроить механизм автоматического отключения подачи и запустить станок на обработку детали. 21 НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫ Х СТАНКОВ Основные неполадки сверлильных станков: 1) наблюдается увеличение диаметра обрабатываемого отверстия (разбивание) из-за отклонения от соосности шпинделя с инструментом и кондукторной втулки приспособления (устраняется выверкой приспособления); несимметричной заточкой режущей кромки сверла (зенкера), повышенным биением зубьев развертки по заборному конусу (необходимо заменить инструмент); 2) наблюдается увод оси обрабатываемого инструмента из-за твердых включений в материале обрабатываемой детали или неравномерного припуска под зенкерование (развертку); следует применить заготовки без включений и обеспечить равномерный припуск на обработку. 22