Расточный станок — что это, как работает? Координатно-расточный станок: виды и модели Какие приспособления имеют универсальный расточной станок
Среди токарного оборудования станки, которые относятся к координатно-расточной группе, считаются наиболее точными. Координатно-расточной станок устанавливается для получения сложных деталей, производство которых вызывает большое количество трудностей. Горизонтально координатно-расточной станок или с вертикальной компоновкой предназначен для получения деталей с несколькими отверстиями, расположенными относительно друг друга с определенным смещением. Впервые появился именно координатно-расточной станок с ЧПУ, так как принцип работы основан на перемещении заготовки относительно режущего инструмента с точностью до одной тысячной миллиметра. При этом устройство может контролировать точность размеров, а также расположения заготовки в автоматическом режиме.
Область применения
Координатно-расточные станки для дерева и металла не существенно отличаются друг от друга, разница заключается лишь в том, какая нагрузка может выдерживаться и какие режущие инструменты устанавливаются в шпинделе. Конечно, на моделях, предназначенных для дерева, не следует проводить обработку заготовок из металла.
Координатно-токарно-расточной станок создавался для получения межцентровых отверстий, расположенных относительно друг друга на определенном расстоянии. Работа устройства проводится без установки специальных измерительных приспособлений, которые предназначены для направления инструмента.
Следует учитывать, что принцип работы координатно-расточного станка предусматривает выполнение следующих операций:
- Получение глухих и сквозных отверстий.
- Выполнение финишного прохода по поверхности фрезой.
- Расточки и развертки.
- Разметочные работы и обработка торцевых поверхностей.
- Контроль заданных размеров.
Схема координатно-расточного станка определяет то, что большинство заготовок представлено корпусными деталями. Кроме этого проводится выполнение работы по созданию отверстий в кондукторах, в которых они должны быть расположены с высокой точностью относительно друг друга.
Расточка и другие операции на координатно-расточном станке могут проводиться в рамках выпуска средних и больших партий деталей.
Устанавливаемые инструменты координатно-расточного станка позволяют проводить и разметку деталей, в основном межцентровых расстояний. Особенности конструкции позволяют создавать отверстия, которые расположены под углом или во взаимно перпендикулярных плоскостях. Шпиндель координатно-расточного станка позволяет выполнять создание отверстий, которые находятся с торцевых сторон.
Рассматривая виды и модели координатно-расточных станков следует отметить, что оборудование может оснащаться оптическим отсчетным устройством, а также системой ЧПУ контроля позиции заготовки и режущего инструмента. При этом производители координатно-расточных станков указывают на то, что подобное оборудование является сочетанием измерительной и металлообрабатывающей машины. Именно поэтому в некоторых случаях базирование заготовки проводится на рассматриваемом станке, а вот обработка выполняется другим оборудованием.
Если основные узлы координатно-расточных станков находятся в хорошем техническом состоянии, то точность обработки составляет 0, 004 миллиметра. На металлообрабатывающем оборудовании обычной токарной группы нельзя получить детали со столь точными размерами. Рассматривая ГОСТ и нормы точности координатно-расточных станков следует также отметить, что некоторые снабжаются устройством цифровой индикации, которое позволяет контролировать размеры с точностью вплоть до тысячных миллиметра.
Возможная компоновка
Рассматривая координатно-расточные станки и их технические характеристики следует уделить внимание тому, что их применение рентабельно только в случае необходимости точного позиционирования инструмента. При этом выделяют:
- Модели с одной стойкой.
- Двухстоечный координатно-расточной станок.
В чем заключается разница подобных моделей? Рассматривая описание координатно-расточных станков следует уделить внимание тому, сколько колон возвышается над столом. При больших размерах стола для повышения жесткости конструкции и обеспечения более высокой точности позиционирования инструмента устанавливается две стойки. Координатно-расточной современный станок конструктивно может существенно отличаться, что следует учитывать.
Особенности конструкции
Горизонтальный координатно-расточной металлообрабатывающий станок получил весьма большое распространение, так как основные узлы удобно расположены для обработки заготовок больших размеров. Схема координатно-расточного одностоечного и двухстоечного станка существенно отличаются. Примером можно назвать токарно-расточной станок одностоечного типа:
- Основная часть конструкции представлена станиной, на которой расположены все узлы.
- Расточка на координатно-расточном современном станке проходит за счет установки особой расточной головкой. В некоторых случаях она предусматривает быструю смену инструмента. Инструмент координатно-расточного современного станка может крепиться через специальную оснастку.
- Крестовой стол. Принцип работы этого оборудования определяет возможность перемещения заготовок в двух направлениях.
Двухстоечные координатно-расточные станки производители выпускают со следующими узлами:
- Все тот же стол, на котором проводится обработка устанавливаемых заготовок. Их можно закрепить для того, чтобы получить отверстие или несколько с точным взаимным расположением.
- Стойка и станина. Многие модели предусматривают расположение инструмента над корпусной или другой деталью. Шпиндель может быть самым различным.
- Расточная головка. Основные технические характеристики определяются особенностями устанавливаемой расточной головки. Некоторое оборудование имеет головки с автоматической сменой инструмента.
Практически во всех случаях двухстоечный координатно-расточной станок или одностоечного типа имеет станину, которая состоит из двух плоских и одной Т-образной направляющей. По данным направляющим проходит передвижение салазок. Нормы точности выдерживаются согласно ГОСТ благодаря точному позиционированию всех элементов относительно друг друга. На самых различных элементах конструкции могут быть расположены блоки управления: их виды зависят от того, какая фирма занимается производством оборудования, и какая система управления установлена.
Принцип действия
На момент производства рассматриваемого оборудования учитываются следующие моменты:
- Деталь закрепляется на столе, который, как ранее было отмечено, может передвигаться по установленным направляющим. Этот момент определяет то, что можно проводить получение отверстий растачиванием
- Как практически во всех металлообрабатывающих станках, так и в тех, что могут обрабатывать дерево, есть шпиндель. Стоит учитывать, что шпиндель предназначается для крепления режущего инструмента. У некоторых моделей шпиндель представлен головкой, которая может сменять режущий инструмент согласно заданной программе. За счет этого существенно упрощается процесс. Шпиндель может быть расположен на различных элементах, все зависит от особенностей конкретной модели.
- Расточная головка и траверса также закрепляются оператором на необходимой высоте, которая зависит от размеров детали.
Рассматривая токарно-расточной станок следует уделить внимание тому, что позиционирование шпинделя проводится следующим образом:
- Описание этого оборудования определяет возможность позиционирования путем установки стола благодаря перпендикулярно расположенным относительно друг другу направляющим.
- Устанавливаемая головка может перемещаться по траверсе. Именно поэтому токарно-расточной станок может применяться для получения отверстий на корпусных заготовках весьма больших габаритов.
Однако сложность конструкции заключается не в возможности позиционирования инструмента и заготовки относительно друг друга, а в высокой точности всех размеров. Стандарт определяет точность не менее 0,004 мм погрешности.
Модели с ЧПУ
Следует учитывать тот момент, что координатно-расточной современный станок с ЧПУ получил весьма большое распространение в последнее время. Это связано с тем, что по ГОСТу размеры многих деталей должны быть весьма точными. Поэтому если по ГОСТ точность должна быть очень высокой, а производство проводится в течение короткого промежутка времени, следует уделить внимание координатно-расточным станкам с ЧПУ.
Почему данный тип оборудования сегодня настолько востребован?
Координатно-расточные станки с ЧПУ оснащаются компьютерами, через которые проводится установка координат и режимов обработки. За счет того, что ГОСТ соблюдается не вручную оператором, а точность контролируется компьютером существенно снижается вероятность появления погрешности. Поэтому ГОСТ сегодня соблюсти можно только при установке моделей, которые снабжаются блоком ЧПУ.
Модели с ЧПУ могут применяться как для черновой, так и для чистовой обработки. Однако стоит учитывать, что оператором могут стать только подготовленные люди, несмотря на отсутствие необходимости в ручном управлении. Токари и другие специалисты должны проходить переподготовку для того чтобы правильно управлять оборудованием.
Достоинствами моделей с блоком числового программного управления можно назвать:
- Высокую точность работы.
- Высокий показатель производительности.
- Возможность установки на автоматизированных линиях.
- Защищенность зоны резания от окружающей среды.
- Возможность получения сложных заготовок, которые имеют различные плоскости и отверстия: глухие, пересекающиеся, наклонные и так далее.
- Компактные размеры при высокой производительности.
Однако есть и несколько существенных недостатков:
- Достаточно высокая стоимость. Применение современных технологий определяет существенное удорожание оборудования. Поэтому рентабельность установки станков с ЧПУ должна быть тщательно просчитана.
- Сложность в обслуживании. Стоит помнить о том, что координатно-расточной станок с ЧПУ может обслуживать и ремонтировать исключительно специалист, имеющий соответствующие навыки. В случае повреждения или выхода из строя одного из узлов придется обращаться к продавцу или компаниям, которые предоставляют услуги по ремонту. Решить проблему самостоятельно будет практически не возможно.
- В некоторых случаях для наладки производства при установке станков с ЧПУ нужно нанимать специалиста. Это связано со сложностями, которые возникают при составлении программы по обработке и наладке оборудования.
- Показатель трудозатрат снижается до 80%, а производительности увеличивается примерно на 50%. Эта информация определяет то, что один станок с ЧПУ может заменить три обычных.
Современные нормы изготовления различных деталей обязывают заводы и иные организации, занимающиеся производством устанавливать станки с ЧПУ. Это связано с тем, что только они могут обеспечить высокую точность размером и показателя шероховатости поверхности.
Лучшими производителями считают МЗКРС и «Стан-Самара». Они выпускают модели, которые устанавливаются практически на всех заводах и производственных линиях. Наиболее распространенными моделями назовем 2В440А, 2Д450, 2А450. При выборе наиболее подходящей модели уделяют внимание на следующие моменты:
- Максимальные размеры заготовки.
- Масса конструкции.
- Максимальный и минимальный диаметр отверстия.
- Скорость, с какой может вращаться режущийся инструмент.
- Максимальный вес заготовки.
- Мощность главного привода и всех дополнительных электродвигателей.
Чаще всего это металлообрабатывающее оборудование устанавливается в машиностроительных цехах. Сегодня распространение получили и модели, выпускаемые под брендом Newall (Англия). Еще относительно небольшое распространение получили модели, выпускаемые под брендами WHN и WKV.
Горизонтально расточной станок используется для растачивания отверстий, сверления, обтачивания деталей цилиндрической формы, обработке торцов изделий, фрезерования, зенкерования, нарезки резьбы и выполнения множества других операций.
Такое разнообразие позволяет выполнить полный цикл в создании изделия из заготовки, не применяя никаких других устройств, что очень удобно при многосерийном производстве.
Отличительной особенностью такого типа производственного оборудования, которое осуществляет осевую подачу, является наличие у него шпинделя (горизонтального или вертикального).
В шпинделе закрепляется один из режущих инструментов — фреза, борштанга с набором резцов, сверло, зенкер и т.д. По диаметру шпинделя определяются все рабочие параметры и габаритные размеры станка.
1 Конструктивные особенности
По своим конструктивным особенностям, а также по применению различных видов обработки заготовки, расточные станки разделяют на специализированные и универсальные.
К универсальным относятся:
- горизонтально расточные;
- координатно-расточные;
- алмазно-расточные.
Горизонтально расточные станкиимеют три типовых исполнения по функциональности передней стойки:
- неподвижной;
- перемещающейся в одном направлении;
- перемещающейся по двум направлениям.
Рабочим (формообразующим) движением расточного станка при обработке заготовки является вращение шпинделя. В зависимости от типа выполняемой обработки происходит подача самого инструмента или же заготовки, которая обрабатывается. При работе станка могут быть использованы дополнительные движения:
- шпиндельной бабки по вертикали;
- стола станка вдоль и поперек его основания;
- задней стойки с люнетом;
- люнета по направляющим стойки.
Станки, у которых диаметр шпинделя не превышает 125 мм, имеют поворотный стол, который может передвигаться как продольно, так и поперечно и неподвижную переднюю стойку.
У тяжелых расточных станков, диаметр шпинделя которых больше 125 мм, передняя стойка перемещается в одном, а в некоторых моделях, и в двух направлениях. Большинство моделей горизонтально расточных станков оснащены неподвижной передней стойкой.
1.1 Принцип работы
Работа станка основана на движениях подач. Режущий инструмент закрепляется в шпинделе или суппорте планшайбы, где получает вращение. Установка заготовки может быть сделана на подвижном столе или в специальном приспособлении. При работе стол может передвигаться в поперечном и продольном направлениях.
Вертикальное движение шпиндельной бабки происходит по передней стойке, при этом опорный люнет, размещенный на задней стойке, перемещается одновременно с ней. Расточной шпиндель, во время растачивания отверстий, нарезки внутренней резьбы или другой похожей операции, перемещается поступательно, а суппорт планшайбы передвигается при обработке детали в радиальном направлении.
1.2 Как работают горизонтально-расточные станки? (видео)
2 Основные модели
Наиболее известными и широко используемыми модификациями расточных станков являются такие модели:
- 2620;
- 2а622ф4, 2а622;
- 2а614, 2л614;
- Skoda w200.
2.1 Горизонтально расточной станок 2620
Этот станок выпускался в модификациях — 2620, 2А620, 2620А, 2620В, 2620Г, которые позволяли выполнять растачивание большого и среднего размеров корпусных деталей. Такие станки оснащены выдвижным шпинделем, который имеет диаметр 90 мм и встроенную планшайбу. На них возможна обработка деталей весом до 3-х тонн.
Различия по вариантам исполнения:
- 2А620Ф1 — умеет устройство цифровой индикации;
- 2А620В — наличие задней стойки;
- 2А620Г — без задней стойки.
2.2 Горизонтально расточные станки 2а622ф4, 2а622
Станки серии 2а622ф4, 2а622 пришли на смену уже несколько устаревшему оборудованию 2622.
Расточные станки 2а622ф4, 2а622 рассчитаны на консольную обработку больших корпусных деталей весом до 4-х тонн, в которых имеются отверстия с точными параметрами и их оси связанными между собой определенными размерами.
Станки 2а622ф4, 2а622 оборудованы поворотным столом и неподвижной передней стойкой. Стол может продольно и поперечно перемещаться по отношению к оси шпинделя. Оборудование серии 2а622ф4, 2а622 по своему конструктивному строению позволяет фрезеровать на нем заготовки по восьмиугольному контуру или с круговой подачей стола.
Станки моделей 2а622ф4, 2а622 оснащены выдвижным шпинделем, диаметр которого равен 110 мм и неподвижной плитой на торцевой стенке шпиндельной бабки.
Модели 2а622ф4, 2а622 характеризуются высокой жесткостью и повышенной устойчивостью к вибрации шпиндельного устройства, что позволяет осуществлять высокопроизводительную консольную обработку заготовок. Съемная планшайба позволяет обрабатывать торцевые поверхности деталей и растачивать отверстия с большим диаметром.
В зависимости от комплектации производителем, станки 2а622ф4, 2а622 могут иметь:
- оптический отсчет координат;
- цифровую индикацию;
- систему ЧПУ.
2.3 Расточной станок 2а614
Станок 2а614 предназначен для работы с корпусными деталями весом до 2-х тонн, имеющими точные отверстия, которые связаны между собой конкретными межосевыми параметрами. Расточной станок 2а614 является универсальным устройством, позволяющим проводить такие виды обработки деталей:
- сверление;
- растачивание отверстий;
- зенкерование;
- развертывание отверстий;
- фрезерование плоскостей и выборку пазов;
- обтачивание торцов;
- обработку кольцевых канавок.
При поставке станка 2а614 от производителя возможна дополнительная установка резьбонарезного устройства.
Станок 2а614 имеет механизированный зажим инструмента и обладает высокой устойчивостью к вибрации. Высокая производительность и удобное управление, способствуют проведению обработки деталей с минимальными временными затратами и высокой точностью.
Универсальный расточной станок 2а614 имеет встроенный поворотный стол, который может перемещаться, по отношению к шпинделю, в продольном и поперечном направлении, а также переднюю неподвижную стойку.
В модификации 2а614-1 имеется встроенная планшайба с радиальным суппортом. На станке 2а614 вращение планшайбы и шпинделя задается электромотором переменного тока при помощи зубчатой коробки скоростей, которая оснащена рукояточным механизмом выбора передач.
Подачи на станке 2а614 задаются электромотором постоянного тока, с широким спектром регулирования. Величина подачи изменяется по необходимости без прекращения работы оборудования.
2.4 Расточной станок 2л614
Станок 2л614 также является универсальным и используется в работе с корпусными деталями, вес которых не превышает 1000 кг.
Расточной станок 2л614 оснащен встроенным поворотным столом, который может перемещаться в продольном и поперечном направлении по отношению к шпинделю и неподвижной передней стойкой.
На 2л614 вращательное движение шпинделя и планшайбы через зубчатую коробку скоростей, которая оснащена рукояточным механизмом выбора передач, задается электродвигателем переменного тока.
Модификация станка 2л614 предусматривает наличие встроенной планшайбы с радиальным суппортом. Радиальный суппорт универсального станка 2л614 позволяет обтачивать торцевые поверхности деталей, проводить консольное растачивание отверстий с большим диаметром, растачивать кольцевые канавки.
На 2л614 возможно проводить обработку детали выдвижным шпинделем, что позволяет обойтись без радиального суппорта при фрезерных работах.
Универсальный станок 2л614 применяется в работе небольших механических и инструментальных предприятий. По классу точности 2л614 соответствует категории «Н», при этом точность одного деления шкалы поворотного стола равна ±5". Шероховатость поверхности детали, которая была обработана, колеблется в промежутке от V3 до V7.
Технические характеристики горизонтально расточных станков 2л614, 2а614-1
| Наименование параметра | 2л614 | 2а614-1 |
| Основные параметры станка | ||
| Класс точности станков по ГОСТ 8-77 | Н | Н |
| Диаметр выдвижного расточного шпинделя, мм | 80 | 80 |
| Наибольший диаметр расточки шпинделем, мм | 350 | |
| Наибольший диаметр расточки суппортом планшайбы, мм | 420 | |
| Наибольшая диаметр торцевой расточки и обточки суппортом планшайбы, мм | 500 | |
| Наибольший диаметр сверла (по конусу), мм | 50 | |
| Стол | ||
| Рабочая поверхность встроенного поворотного стола, мм | 800 х 1000 | 1000 х 1000 |
| Наибольшая масса обрабатываемого изделия, кг | 1000 | 2000 |
| Наибольшее перемещение стола (продольное / поперечное), мм | 800/ 1000 | 800/ 1000 |
| Пределы рабочих подач стола (вдоль и поперек), мм/мин | 1,26...2000 | 1,26...2000 |
| Наибольшее усиление подачи стола (вдоль и поперек), кН | 10 | 10 |
| Деление шкалы лимба, мм | 0,05 | |
| Деление шкалы лимба поворота стола, град | 10` | |
| Выключающие упоры для крайних положений | есть | есть |
| Скорость быстрых продольных перемещений стола, м/мин | 2,18 | 5 |
| Скорость быстрых поперечных перемещений стола, м/мин | 2,18 | 5 |
| Шпиндельная бабка, выдвижной шпиндель, планшайба | ||
| Наибольшее горизонтальное (осевое) перемещение выдвижного шпинделя, мм | 500 | 500 |
| Частота вращения шпинделя, об/мин | 20...1600 | 20...1600 |
| Количество скоростей шпинделя | 20 | 20 |
| Пределы рабочих подач шпинделя, мм/мин | 2,2...1760 | 1,26...2000 |
| Конец выдвижного шпинделя по ГОСТ 24644-81 с конусом для крепления инструмента | 40АТ5 | 40АТ5 |
| Конец выдвижного шпинделя по ГОСТ 6569-75 с конусом для крепления инструмента | Морзе 5 | Морзе 5 |
| Пределы рабочих подач радиального суппорта, мм/мин | 0,89...710 | 0,5...800 |
| Пределы рабочих подач шпиндельной бабки, мм/мин | 1,4...1110 | 1,26...2000 |
| Наибольшее вертикальное перемещение шпиндельной бабки (установочное), мм | 800 | 800 |
| Скорость быстрых перемещений шпиндельной бабки, м/мин | 2,18 | 5 |
| Скорость быстрых перемещений шпинделя, м/мин | 3,48 | 5 |
| Скорость вращения планшайбы, об/мин | 8...200 | 6,3...200 |
| Количество скоростей планшайбы | 16 | 16 |
| Возможность отключения вращения планшайбы | есть | есть |
| Возможность одновременной подачи суппорта и шпинделя | ||
| Наибольшее перемещение радиального суппорта планшайбы, мм | 120 | 125 |
| Скорость быстрых перемещений радиального суппорта, м/мин | 1,4 | 2 |
| Наибольший крутящий момент на шпинделе, Н*м | 880 | 865 |
| Наибольший крутящий момент на планшайбе, Н*м | 1320 | 1300 |
| Наибольшее усиление подачи шпинделя, кН | 7,5 | 7,5 |
| Электрооборудование, привод | ||
| Напряжение силовой цепи, В | ~380/220В 50Гц | ~380/220В 50Гц |
| Напряжение цепей управления, В | ~110; -24 | ~110; -24 |
| Электродвигатель привода главного движения, кВт | 6,7 | 6 |
| Электродвигатель привода поворота стола, кВт | 0,8 | 0,8 |
| Электродвигатель привода подачи (постоянного тока) | 1,6 кВт | 21 Нм |
| Электродвигатель привода насоса смазки, кВт | 0,12 | 0,12 |
| Электродвигатель привода люнета, кВт | 0,4 | 0,27 |
| Габариты и масса станка | ||
| Габариты станка, включая ход стола и салазок, мм | 4300 х 2075 х 2490 | 4518 х 2950 х 2870 |
| Масса станка, кг | 7350 | 8500 |
2.5 Горизонтально расточной станок с ЧПУ Skoda w200
Модель Skoda w200 используется при единичном и мелкосерийном производстве в обработке тяжелых корпусных деталей с большими габаритами. Skoda w200, по договоренности с заказчиком, поставляется в двух вариантах:
- с системой УЦИ (контроллер Siemens);
- системой УЧПУ.
Skoda w200 оснащен:
- поперечно-подвижной стойкой;
- неподвижной плитой;
- продольно-подвижным поворотным столом;
- выдвижным шпинделем (диаметр 200 мм);
- угловыми головками.
Станок Skoda w200 позволяет работать с корпусными деталями весом до 20 тонн и длиной до 3000 мм, которые устанавливаются на неподвижную плиту.
Основные операции, которые возможны с использованием этого оборудования:
- сверление;
- зенкерование;
- растачивание;
- обработка торцов деталей;
- развертывание отверстий;
- фрезерование торцевой фрезой;
- нарезание резьбы расточным шпинделем.
Расточные станки предназначаются для обработки деталей в условиях единичного и серийного производств. Это широкоуниверсальные станки, на которых можно производить черновое и чистовое растачивание отверстий, обтачивание наружных цилиндрических поверхностей, торцев отверстий, сверление, зенкерование, развертывание, фрезерование плоскостей, нарезание резьбы и другие операции. Большое разнообразие различных видов обработки, производимых на расточных станках, позволяет в ряде случаев проводить полную обработку детали без перестановки ее на другие станки.
В зависимости от характера выполняемых операций, назначения и конструктивных особенностей расточные станки подразделяют на универсальные и специализированные. В свою очередь, универсальные станки разделяются на горизонтально-расточные, координатно-расточные и алмазно-расточные (отделочно-расточные). Для всех типов станков наиболее существенным параметром, определяющим все основные размеры станка, является диаметр расточного шпинделя. Характерной особенностью расточных станков является наличие горизонтального шпинделя, который совершает движение осевой подачи. В шпинделе крепится режущий инструмент: борштанга с резцами, сверло, зенкер, фреза, метчик и др.
Формообразующими движениями в расточных станках являются вращение шпинделя и движение подачи. Подача сообщается либо инструменту, либо заготовке в зависимости от условий обработки. Вспомогательными движениями являются установочные перемещения шпиндельной бабки в вертикальном направлении, перемещение стола в продольном и поперечном направлениях, перемещение задней стойки с люнетом, перемещение люнета по стойке и т.д.
На рис.39 показан общий вид горизонтально-расточного станка. На станине 1 установлена стойка 2 , на вертикальных направляющих которой смонтирована шпиндельная бабка 3. В ее корпусе расположены механизмы, осуществляющие главное движение и подачу. Шпиндель коробки скоростей полый, на нем закреплена планшайба 4. В радиальных направляющих последней установлен суппорт 5 , несущий резец. Внутри полого шпинделя смонтирован расточной шпиндель 6. При необходимости в коническое отверстие последнего вставляется конец борштанги, левый конец которой удерживается в люнете 7 задней стойки 8. Люнет расположен соосно со шпинделем и может перемещаться в вертикальном направлении синхронно со шпиндельной бабкой.
Для установки и закрепления заготовок служит стол, состоящий из трех элементов: салазок 10, перемещающихся вдоль станины 1 , каретки 11 , имеющей подачу в поперечном направлении и поворотного рабочего стола 9 .
Главным движением является вращение планшайбы или расточного шпинделя. Движение подачи в зависимости от характера обработки получает деталь (стол) или инструмент (суппорт) 5 , расточной шпиндель или шпиндельная бабка.
Координатно-расточной станок предназначен не только для обработки отверстий с высокой точностью, но и для получения точных межцентровых расстояний. На станке можно измерить линейные размеры и межцентровые расстояния. Шпиндель и стол станка имеют самостоятельные приводы. Привод шпинделя осуществляется от регулируемого электродвигателя постоянного тока.
Рис.39. Общий вид универсального горизонтально-расточного станка
На рис.40 показан алмазно-расточный вертикальный станок, предназначенный для тонкого растачивания отверстий цилиндров блока автомобильного или тракторного двигателя алмазным инструментом или резцами из твердого сплава. Этот станок имеет массивную жесткую конструкцию, что уменьшает вибрации, возникающие от быстровращающихся механизмов.
Рис.40. Алмазно-расточный станок
На фундаментной плите 1 монтируется тумба 2 , а на ней – вертикальная станина 3. На передней части плиты имеются Т-образные пазы для закрепления стола 4. На плите внутри тумбы 2 установлен электродвигатель для привода главного движения. Внутри тумбы установлены насосы для охлаждающей жидкости и смазки, а также электроаппаратура. Внутри станины 3 размещены коробки скоростей и подач, а спереди, на наружной верхней ее части, закреплена шпиндельная головка 5 . По двум прямолинейным направляющим 6 вертикальной станины может перемещаться кронштейн 7 со шпинделем 8.
От электродвигателя через клиноременную передачу, коробку скоростей и плоскоременную передачу шпиндель станка с борштангой получает шесть различных значений частот. Настройка шпинделя с борштангой на различную частоту вращения производится при помощи сменных зубчатых колес коробки скоростей.
Коробка подач также является самостоятельным узлом, вмонтированным внутри станины в верхней ее части. Кроме механизма переключения рабочих подач шпинделя с борштангой в коробке подач находятся механизмы ускоренной подачи и автоматического переключения шпинделя с ускоренного подвода на рабочую подачу, а также на ускоренный возврат в исходное вертикальное положение.
Применяя поставляемые со станком поворотные столы и другие принадлежности, можно также обрабатывать отверстия, заданные в полярной системе координат, наклонные и взаимно перпендикулярные отверстия и протачивать торцовые поверхности.
Координатно-расточной станок оборудован оптическими устройствами, позволяющими отсчитывать целую и дробную части координатного размера. Станок может использоваться как в инструментальных, так и в производственных цехах для точной обработки деталей без специальной оснастки. В условиях нормальной эксплуатации станок обеспечивает точность установки межцентровых расстояний в прямоугольной системе координат 0,004 мм и в полярной системе – пять угловых секунд.
Для того чтобы просверлить отверстия в детали с точным размещением осей, необязательно требуется сверлильный станок. Выполнить сверление, а также некоторые фрезерные работы можно при помощи одного только расточного станка.
Что это за станок и для чего он нужен?
Расточные станки относятся к группе сверлильных и предназначаются для обработки крупных корпусных деталей, которые нельзя обрабатывать иным способом. Помимо сверления и фрезерования торцевых поверхностей, о которых говорилось ранее, на этих аппаратах можно выполнять:
- растачивание;
- зенкерование;
- центрирование отверстий;
- нарезание резьбы;
- обтачивание и подрезание торцов.
Кроме того, расточной станок может пригодиться для точного измерения и разметки линейных размеров заготовки. Например, можно быстро отмерить межцентровые расстояния осей нескольких отверстий, не прибегая к использованию специальных приборов и приспособлений.
Виды расточных станков
- Горизонтально-расточной станок, который используется для черновой и чистовой обработки заготовок больших размеров. Он имеет горизонтальное расположение шпинделя. Главным его движением является поступательно-вращательное движение шпинделя относительно своей оси. Вспомогательные движения: вертикальное перемещение бабки шпинделя, перемещение стола по двум координатам, перемещения задней стойки и люнета. Как и на любом другом, на горизонтальном станке есть возможность настройки необходимого значения скорости и подачи.
- который используют в тех случаях, когда нужно достичь максимальной точности выполнения отверстия или группы отверстий. Для успешного сверления координатные станки оснащены всеми необходимыми приспособлениями. Например, каждый такой аппарат имеет поворотный стол для обработки отверстий в полярной системе координат или при наклоне.
Популярными моделями станков являются: 2А78, 2А450, 2435П, 2620 и 2622А. Кроме того, некоторые модели дополнительно оснащены стойками с и устройствами цифровой индикации (УЦИ), которые упрощают и ускоряют работу.
Цифровое и буквенное обозначение
Согласно стандартной классификации расточной станок относится к сверлильной группе, что обозначается первой цифрой «2» в названии модели. Цифры «4» и «7» говорят о том, что аппарат относится к координатно-расточным и горизонтально-расточным металлорежущим станкам соответственно.
Буквы, находящиеся между цифрами, обозначают модернизацию относительно базовой модели. Например, базовая модель станка 2А450 - это 2450.
Буквы, находящиеся после цифр, говорят о точности. Например, 2622А - расточной станок особо высокой точности, а 2435П - повышенной.
Две цифры в конце названия обозначают максимальный диаметр обработки.
Технические характеристики
Чтобы выбрать расточной станок для обработки конкретного типа деталей, необходимо обратить внимание на основные технические характеристики. К таковым относятся:
- Наибольший диаметр растачиваемого отверстия и обтачиваемого торца. Например, у горизонтально-расточного станка модели 2620 - это 320 и 530 мм. Соответственно, невозможно обработать отверстие или торец больше этих размеров.
- Размеры рабочей поверхности стола, которые следует выбирать в зависимости от габаритов заготовки.
- Мощность двигателя. Эта характеристика влияет на дальнейший выбор мощности, скорости и подачи для обработки детали.
- Максимальный вес обрабатываемой детали. Например, у координатно-расточного станка модели 2Е440А предел по весу - 320 кг.
- Размеры станка. В производственных условиях на эту характеристику никто не обратил бы внимания. Но если выбирать станок для работы в домашних условиях, тогда нужно учесть максимальную длину, ширину и высоту, так как слишком большой аппарат не поместится, например, в гаражное помещение.
Среди оборудования своеобразными «аристократами» называют координатно-расточные станки, которые предназначаются для создания самых ответственных деталей - отверстий с небольшими отклонениями их взаимного размещения. На подобных станках имеется специальное отсчетное устройство, при помощи которого можно заготовка относительно инструмента перемещается с погрешностью не больше 0,001 миллиметра, и контролирующее устройство для проверки отклонений размеров на обработанных деталях.
Предназначение координатно-расточного станка
Координатно-расточные станки предназначаются для обработки межцентровых отверстий, расстояние между которыми должно точно выдерживаться от базовых поверхностей в прямоугольной системе координат, без использования приспособлений для направления инструмента.
На подобных станках производится сверление, чистовое фрезерование, растачивание, развертывание и зенкерование отверстий, контроль и измерение деталей, чистовое фрезерование торцов, а также разметочные работы. Станки применяются для проделывания отверстий в корпусных деталях и приспособлениях, а также кондукторах, для которых нужна существенная точность взаимного размещения отверстий, в мелкосерийном, единичном и массовом производстве.
На станках наряду с растачиванием выполняются разметка и проверка размеров, в том числе и межцентровых расстояний. Применяя поворотные столы, которые поставляются со станком, можно обрабатывать отверстия, что заданы в полярной системе координат, взаимноперпендикулярные и наклонные отверстия, а также протачивать торцовые поверхности.
Станок оснащен оптическими отсчетными устройствами, которые позволяют отсчитывать целые и дробные части координатного размера. Так как устройство координатно-расточных станков является соединением измерительной машины и металлорежущего станка, то работая на подобном оборудовании, можно контролировать детали, обработанные на других станках.
При нормальной эксплуатации вертикальный координатно-расточный станок способен обеспечивать точность межцентровых расстояний в системе координат порядка 0,004 миллиметра. Чтобы получить более точное расстояние между центрами отверстий, оснащают координатно-расточный станок устройством цифровой индикации, которое дает оператору возможности произведения установки координат с дискретностью около 0,001 миллиметра.
Классификация координатно-расточных станков
Бывают координатно-расточные станки одно- и двухстоечными. Имеют одностоечные станки в своей конструкции крестовый стол, который предназначается для передвижения заготовки в двух направлениях, которые являются взаимно перпендикулярными. Основным движением здесь являются вращающиеся движения шпинделя, а движением подачи - вертикальное перемещение шпинделя.
Двухстоечные станки в своей конструкции имеют стол, который находится на направляющих. Стол способен перемещать установленную заготовку в направлении координаты Х. При движении шпиндельной бабки ось шпинделя передвигается относительно изделия, установленного на столе, в направлении координаты У. Для опускания и подъема шпиндельной бабки поперечину принято перемещать вниз или вверх по направляющим стоек.
Основываясь на уровне автоматизации, координатно-расточные станки разделяют на станки с ЧПУ, цифровой индикацией и набором координат, а также с автоматической сменой заготовок и инструментов, которые позволяют выполнять разные фрезерные работы с высоким уровнем точности.
Зависимо от характера производимых операций, конструктивных особенностей и назначения, координатно-расточные станки бывают универсальными и специализированными. Универсальные станки, в свою очередь, разделяются на горизонтально-расточные и отделочно-расточные. Самым существенным параметром для всех видов станков выступает диаметр расточного шпинделя.
Модели координатно-расчетных станков
Популярные модели координатно-расточных станков в своей конструкции имеют прямоугольный стол с поперечным и продольным перемещением. Предусматривается установочное передвижение шпиндельной бабки. Ускоренное и рабочее перемещение стола в поперечном и продольном направлении проводится электрическими приводами с широчайшим диапазоном регулирования, который позволяет увеличить жесткость и производительность координатно-расточного станка при фрезеровании. Рассмотрим подробнее технические характеристики популярных моделей координатно-расточных станков.
Координатно-расточный станок 2а450
Размеры координатно-расточного станка 2а450, включая ход салазок и стола, - 2670 на 3305 на 2660 миллиметров. Рабочая поверхность стола имеет размеры 1100 на 630 миллиметров. Вес станка, не учитывая массу принадлежностей и электрошкафа, - 7300 килограмм. При работе на данном станке можно достичь наибольшего диаметра сверления в 30 миллиметров и наибольшего растачиваемого отверстия в 250 миллиметров при использовании изделия с максимальным весом в 600 килограмм. Частота вращения шпинделя достигает 50-2000 оборотов в минуту, скорость передвижения изделия при фрезеровке доходит 30-200 оборотов в минуту. При использовании координатно-расточного станка 2а450 мощность электродвигателя достигает 4,5 вКт, частота вращения - 1800 оборотов в минуту.
Координатно-расточный станок 2д450
Координатно-расточный станок 2д450 имеет такие размеры (с ходом салазок и стола) - 3305 на 2705 на 2800 миллиметров. Рабочая поверхность имеет габариты 1100 на 630 миллиметров. Вес станка без электрошкафа и необходимых принадлежностей - 7800 килограмм. Наибольший диаметр расточки отверстий составляет 250 миллиметров, при этом возможно использование изделия с весом до 600 килограмм. В минуту число оборотов шпинделя составляет 50-2000. Мощность установленного на станке электродвигателя - 2 вКт, частота вращения - 700 оборотов в минуту.
Координатно-расточный станок 2в440а
Габариты координатно-расточного станка 2в440а, в том числе хода салазок и стола, - 2520 на 2195 на 2430 миллиметров. Длина рабочей поверхности стола составляет 800, а ширина - 400 миллиметров. Масса станка с выносными принадлежностями составляет 3630 килограмм. При использовании координатно-расточного станка 2в440а возможно достижение максимального диаметра сверления в сплошном материале 25 миллиметров и максимального диаметра расточки в 250 миллиметров при использовании изделий с наибольшим весом в 320 килограмм. Предел частоты вращения шпинделя доходит в минуту до 50-2000 оборотов, мощность электродвигателя составляет 2,2 вКт, частота вращения - 800 оборотов в минуту.
Координатно-расточный станок 2431
Модель 2431 имеет габаритные размеры - 1900 на 1445 на 2435 миллиметров и вес без электрооборудования - 2510 килограмм. Масса электрооборудования к координатно-расточному станку 2431 составляет 420 и комплекта принадлежностей 380 килограмм. Габариты рабочей поверхности стола - 560 на 320 миллиметров. При использовании данной модели достигается максимальный диаметр сверления в 18 миллиметров и максимальный диаметр расточки в 125 миллиметров при применении изделий с наибольшим весом в 250 килограмм. Предел частоты вращения шпинделя в минуту составляет от 75 до 3000 оборотов, общая мощность электродвигателей составляет 2,81 вКт, мощность главного двигателя 2,2 Квт.
Координатно-расточный станок 2421
Габариты координатно-расточного станка 2421 составляют - 900 на 1615 на 2207 миллиметров. Рабочий стол имеет размеры 450 на 250 миллиметров. Масса станка с комплектом принадлежностей составляет 1610 килограмм. Используя данную модель, можно достичь максимального диаметра сверления в сплошном материале 12 миллиметров и максимального растачиваемого отверстия в 80 миллиметров при использовании изделий с наибольшим весом в 150 килограмм. Частота вращения шпинделя составляет от 135 до 3000 оборотов в минуту. Мощность электродвигателя - 10 вКт.
Таким образом, координатно-расточные станки выполняют самую ответственную функцию - проделку отверстий и контроль их отклонений. Станок оснащен устройством цифровой индикации, которое дает возможность оператору устанавливать координаты с дискретностью 0,001 миллиметра, а также отсчетными устройствами для отсчитывания целой и дробной части координатного размера.
