Материал: Расширение технологических возможностей станков и станочных комплексов. Пачевский В.М., Яценко С.Н

Рис. 72. Стол глобусного типа

На диске 13 установлены разновысокие упоры 18 и 19, каждый из которых имеет рабочую поверхность 20 и замковый паз 21, а на окончании штока 10 выполнена втулка со сферической поверхностью 22 с кольцевой шпонкой 23. С ними сопряжена с возможностью поворота сферическая чашка 24, имеющая на наружной поверхности кольцевую шпонку 25, расположенную перпендикулярно кольцевой шпонке 23. С наружной поверхностью чашки 24 с ее шпонкой 25 сопряжены с возможностью поворота полости и кольцевой паз станка 26, который совместно с чашкой 24 и втулкой 22 образует сферический крестовый шарнир (шарнир Гука). Стакан 26 смонтирован с возможностью вращения в подшипниках 27 качения, размещенных в полости стола 28, а также связан со столом 28 посредством обгонной муфты 29, имеющей возможность передачи вращения в двух направлениях и закрепленной на стакане 26 и во втулке 30 посредством гаек 31 и 32.

На стакане 26 с возможностью поворота установлена вилка 33 переключения обгонной муфты 29, фиксируемая шайбой 34 и гайкой 35, при этом полость втулки 30 закрыта крышкой 36, защищающей указанные механизмы от засорения. К нижней плоскости стола 28 прикреплены три шаровые опоры 37, имеющие возможность взаимодействия с разновысокими упорами, 18 и 19 делительного, диска 13. С корпусом 1 стол 28 имеет возможность взаимодействия посредством шарнирно установленной тормозной колодки 38, которая постоянно находится в контакте со сферической поверхностью 39 периферии стола 28 с усилием поджимающей ее пружины 40. Кроме того, стол 28 устанавливается в горизонтальном положении посредством поднимаемых пружинами 41 плунжеров 42, а также фиксирован от поворота вокруг своей оси посредством съемной шпонки 43. Последняя расположена в пазу 44 стола 28 и закреплена на корпусе 1 штифтами 45 и болтами 46. Обгонная муфта 29, являющаяся покупным узлом устройства, содержит внутреннюю обойму 47, скрепленную со стаканом 26 шпонкой 48 и имеющую встречно направленные скосы 49 и 50, по которым, имеют возможность перемещения подпружиненные ролики 51 и 52, контактирующие с наружной обоймой 53, которая шпонкой 54 скреплена с втулкой 30. Между роликами 51 и 52 расположены выступы вилки 33, имеющей возможность поворота на стакане 26. На столе 28 размещена деталь 55 с подлежащими обработке отверстиями 56-58.

Устройство устанавливается на столе металлорежущего станка, ориентируется относительно режущего инструмента и закрепляется с помощью станочных болтов. Гидравлический цилиндр 2 подключается к источнику питания либо через кран ручного управления, либо через золотники с управлением от электроавтоматики станка при полной автоматизации обработки.

На стол 28 устройства устанавливают и закрепляют деталь 55, в которой, например, подлежат обработке отверстия 56-58, расположенные под углами  и  друг к другу. Эти отверстия могут располагаться с различных сторон детали 55 или с одной стороны. Для выполнения обработки по первому случаю открепляют болты 46 и удаляют шпонку 43. При этом в исходном положении силовая пружина 12 воздействует через поршень 5, шток 10, сферический крестовый шарнир, стакан 26 и подшипники 27 на стол 28, прижимая его шаровыми опорами 37 к рабочим поверхностям 20 упоров 18 и 19 делительного диска 13, в которых опоры 37 фиксированы замковыми пазами 21. Вилка 33 обгонной муфты 29 повернута в положение, при котором подпружиненные ролики 51 заклинены, а ролики 52 свободны. В таком положении включают станок и производят обработку отверстия 56, после завершения которой под поршень 5 подается сжатое масло, вынуждая его и связанный с ним стол 28 с деталью 55 к подъему вверх. При этом шток 10 своей нарезкой 17 взаимодействует с отвесной нарезкой неподвижного делительного диска 13, поворачиваясь на подшипниках 9 поршня, ограниченного от поворота винтом 7 и пазом 8. Посредством крестового шарнира, шпонки 48, обоймы 47 внутренней, роликов 51, заклиненных между скосами 50 и наружной обоймой 53, и шпонки 54 поворот штока 10 в процессе его подъема передается через втулку 30 столу 28 в направлении стрелки Е. С началом подъема стола 28 опоры 37 выводятся из замковых пазов 21 упоров 18 и после завершения поворота стола устанавливаются над упорами 19. Угол у поворота стола 28 равен углу  между упорами 19, но смещен относительно его на угол , вследствие этого при полном повороте стола 28 опоры 37 устанавливаются над упорами 19 со смещением на указанный угол. Органами автоматики станка выдается команда на опускание стола 28, при этом канал 4 гидроцилиндра 2 включается на слив рабочей жидкости, а пружина 12 перемещает поршень 5, шток 10 и связанный с ним стол 28 вниз. Винтовая нарезка 17 штока 10 вынуждает его и связанную с ним внутреннюю обойму. 47 к вращении в противоположном направлении по стрелке И, при котором ролики 51 расклиниваются. В процессе перемещения вниз стол 28, заторможен колодкой 38, а шток 10 со сферическими шарнирами поворачивается вхолостую. При контакте скосов шаровых опор 37 со скосами упоров 19 стол 28 доворачивается на величину угла до совмещения опор 37 с замковыми пазами 21 и рабочими поверхностями 20. Этим завершается поворот стола 28 с деталью 55 и установка ее в новое наклонное положение, повернутое вокруг трех взаимно перпендикулярных осей координат, связанных с центром шарнира. В этой позиции производят обработку отверстия 57. Обработка отверстия 58 осуществляется при следующем повороте стола 28 на угол , при котором деталь 55 одновременно наклонена на угол  и т.д. до завершения обработки всех отверстий в детали 55. В случае обработки отверстий 56-58, когда они расположены с одной стороны детали 55 в общей плоскости сечения, наладку устройства осуществляют следующим образом. В паз 44 устанавливают шпонку 43 и соединяют ее корпусом 1 штифтами 45 и болтами 46, фиксатор 16 удаляют, а делительный диск 13 освобождают от закрепления его болтами 15.

При подаче масла поршень 5 переместит шток 10 и связанная с ним стол 28. Как и в ранее описанном случае, шток 10 стремится повернуть стол в направлении стрелки Е . Но так как стол не имеет возможности поворота из-за шпонки 43, а ролики 51 обгонной муфты 29 при этом заклинены между обоймами 47 и 53, то шток 10 поворачивает от нарезки 17 делительный диск 13 в направлении стрелки И на угол  с упережением на угол . При опускании стола 28 со штоком 10 и поршнем 5 вниз тормозная шайба 14 удерживает делительный диск 13 в установленном положений, а нарезка 17 вынуждает шток 10 свободно поворачиваться в направлении стрелки И , расклинивая ролики 51. При подход к нижнему положению опоры 37 своими скосами, взаимодействуя с упорами 18, вынуждают к повороту диск 13 в направлении стрелки Е, т.е. в сторону расклинивания роликов 51, к фиксировать замковым пазом 21 упоры 19 в новом их расположении. Повторяясь, описанные циклы обеспечивают возможность обработки отверстий 56-58, расположенных под различными углами в общей плоскости.

В случаях, когда по условиям технологического процесса необходимо осуществить поворот стола 28 в направлении, обратном указанному (в направлении стрелки И), поступают следующим образом.

Сняв крышку 36, поворачивают вилку 33 в положение, при котором ролики 52 освобождены, а ролики 51 заклинены между обоймами 47 и 53. В этом случае, согласно описанному взаимодействию, поворот стола 28 совершается при его опускании, а поворот делительного диска 13 - при его подъеме.

Поворотные столы могут иметь фиксаторы и тогда их можно превратить в делительные столы. Делительное приспособление с вертикальной осью вращения простейшей конструкции приведено на рис. 73 /43/.

В массивном устойчивом корпусе 3 приспособления в двух закрепленных втулках 2 и 4 установлен шпиндель 1. От осевого перемещения шпиндель предохраняет разрезная гайка 5. Средняя часть шпинделя выполнена, в виде многогранной призмы (на рисунке четырехгранная), грани которой служат для фиксации шпинделя в нескольких позициях. Для установки и крепления сменных оправок в шпинделе имеется отверстие с конусом Морзе, а на верхнем торце его предусмотрены цилиндрический выступ, шпоночный паз и четыре резьбовых отверстия. Предварительная фиксация осуществляется пружинным фиксатором 5, а окончательное его закрепление производится эксцентриковым валиком 7. Угол поворота валика ограничен винтом 6, входящим в выфрезерованную на валике канавку.

Рис. 73. Делительное приспособление с вертикальной

осью вращения

При повороте рукояткой 8 валика 7 до упора эксцентрик устанавливается своей срезанной частью параллельно оси шпинделя, после чего шпиндель поворачивается в следующую позицию, а когда фиксатор войдет в свое очередное гнездо, при вращении рукоятки 8 в обратную сторону эксцентрик зажимает шпиндель в этом положений. Наличие контакта между шпинделем и эксцентриком по всей длине его образующей обеспечивает достаточную жесткость этого узла. Приспособление может быть использовано для различных фрезерных, сверлильных и других станочных работ. Имеется аналогичное по конструкции приспособление и с горизонтальной осью вращения. Делительное приспособление с горизонтальной осью вращения показано на рис. 74 /43/.

В чугунном корпусе 14 головки, облитом за одно с приливом для фиксатора 12, расположен шпиндель 13. На шпинделе установлен делительный диск 7, соединенный с ним шпонкой.

Рис. 74. Делительное приспособление с горизонтальной

осью вращения

На делительный диск надета обойма 6 с рукояткой. При вращении обойме против часовой стрелки фиксатор 12, скользя по кривой на обойме, выходит из паза на делительном диске. При этом подпружиненный штифт, находящийся в обойме, попадает в следующий паз на ступице делительного диска. При обратном вращении обоймы штифт поворачивает делительный диск со шпинделем до тех пор, пока фиксатор не войдет в очередной паз диска.

Пневмокамера, закрепленная на шпинделе, состоит из цилиндра 5, диафрагмы 4 и крышки 3, закрепленных между собой болтами. К крышке прикреплен воздухоприемник 1. Давление сжатого воздуха передается через диафрагму и диск 2 стержню 8 и соединенной с ним штифтом втулке 10, которая своей конусной расточкой обжимает цангу 11, навинченную на гильзу 15. При выпуске воздуха из пневмокамеры диафрагма возвращается в исходное положение с помощью пружины, действующей на стержень 8, и соединенный с ним диск 2. Одновременно штифтом 9 перемещается втулка 10, освобождая зажатую в цанге деталь.

Описанные делительные приспособления с вертикальной и горизонтальной осями вращения могут выполняться на различное число делений с ручным или механизированным приводом и на различные диапазоны размеров обрабатываемых деталей.

7. Расширение технологических

ВОЗМОЖНОСТЕЙ СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКОВ

Сверление как способ обработки требует для своей реализации широкую номенклатуру технологической оснастки. Ее можно разделить на следующие виды:

установочные приспособления;

обрабатывающий инструмент;

приспособления для обеспечения взаимного расположения обрабатываемых поверхностей (кондукторы);

приспособления для осуществления многоинструментальной обработки;

устройства для расширения технических характеристик оборудования;

приспособления для крепления инструмента.

Все принципиальные конструкции устройств, реализующих сверление, зенкерование, развертывание и другие методы обработки, выполняемые на сверлильном станке, могут быть усовершенствованы с целью повышения их способности к переналадке. Часть из них автоматизируется или способна к автоматизации.

7.1. Регулируемый режущий инструмент

Для работ, выполняемых на сверлильных станках, применяется регулируемый режущий инструмент двух видов. Инструмент первого вида может регулироваться в пределах нескольких миллиметров и даже десятков миллиметров. Это, в первую очередь, расточные оправки, но существуют такого типа и зенкеры, и сверла.

Рис. 75. Расточная оправка для кольцевых конавок

На рис. 75 представлена расточная оправка для кольцевых канавок /25/. Оправка состоит из корпуса 10 с цилиндрическим хвостовиком для закрепления в посадочном отверстии револьверной головки станка, корпуса 9, в пазу которого движется ползун 7 с резцовой оправкой 1, закрепленной двумя винтами 12.

В корпусе 10 оправки запрессован клин 8, который своим скосом при поступательном движении заставляет перемещаться ползун с резцовой оправкой 1 на врезание. Крышка 2, закрепленная на стакане 3, снабжена направляющим выступом, входящим в отверстие обрабатываемой детали, и через шарикоподшипник 4, закрепленный на неподвижной, втулке 5, вращается шесте с обрабатываемой деталью. Ход резца 14 на врезание ограничивается диаметральным выступов на втулке 6. После окончания обработки ползун с резцовой оправкой возвращается в исходное положение под действием пружин 13 и 11.

Рис. 76. Плавающая Рис. 77. Сборная насадная

раздвижная развертка развертка

На рис. 76 показана плавающая раздвижная развертка /44/. Она вставляется в расточную оправку-борштангу. Благодаря наличию паза в одной из пластин и стопора в другой пластине, ее размер может регулироваться. Диапазон регулирования определяется размером паза.

Сборная насадная развертка с креплением нижней втулки и винтами представлена на рис. 77 /44/. В корпусе развертки профрезерованы наклонные пазы с гладкими параллельными станками. В них вставляют плоские ножи, которые могут быть изготовлены из быстрорежущей или инструментальной стали. Ножи зажимают, в пазах шайбами, причем каждая из них закрепляет сразу два ножа. Сама шайба зажата винтом. Регулировочные кольца передвигают по резьбе. Для удобства регулирования развертки снабжают делениями. При повороте на определенное деление диаметр развертки увеличивается на соответствующую величину. Для обработки точных отверстий ножи развертки после регулирования должны быть обязательно прошлифованы по диаметру и заточены.

Регулируемый инструмент второго типа имеет диапазон регулирования до 2-3 мм. В качестве примера на рис. 78 представлена конструкция разжимной и раздвижной разверток /44/.

Рис. 78. Регулируемые развертки:

а – разжимная; б - раздвижная

В корпусе 1 разжимной развертки (рис. 78 а), изготовленной из стали 9ХС, в центре просверлено отверстие, на одном конце которого обрезана резьба; в глубине отверстие имеет конусную часть.

В отверстие развертки вставлен шарик 3 и ввернут регулировочный винт 2. Если начать ввертывать винт, то он будет нажимать на шарик, который, в свою очередь, благодаря конусному отверстию, будет стремиться разжать стенки отверстия. В средней части корпуса развертки снабжен прорезами. По мере вдавливания шарика в отверстие корпус развертки разжимается и увеличивается в диаметре, причем увеличение диаметра происходит только в центральной части развертки.

В корпусе разжимной развертки (рис. 78 б), изготовленной из конструкционной стали, профрезерованы точные пазы, идущие по отношению к оси; развертки с уклоном. В пазы вставлены плоские ножи из инструментальной стали У12А или 9ХС. На торцах ножей имеются скосы под углом.

Для регулирования диаметра развертки достаточно передвинуть ноши вдоль пазов. Если ножи передвинуть ближе я переднему концу, диаметр уменьшится, ближе к хвостовой части - диаметр увеличится. Для перемещения ножей установлены регулировочные гайки с кольцами, которые навинчены на резьбу корпуса и упираются в торцы ножей. Скосы под углом в 45° создают при завинчивании гаек усилие, подтягивающее ножи к донышкам пазов.

Регулируемые раздвижные развертки имеют пределы регулирования диаметра от 0,5 до 3 мм. Эти развертки очень удобны для ремонтных работ, при которых приходится развертывать отверстия не— стандартных (дробных) диаметров.

На сверлильных станках одним из характерных видов работ является сверление отверстий и обработка острых кромок с двух сторон. Это может быть снятие заусенцев или фасок. И если выполнение этой работы со стороны шпинделя станка не вызывает трудностей, то для снятия фаски с другой стороны необходимо производить переустанов детали. Разработаны конструкции, которые позволяют сделать эту работу с одного постанова. Так на рис. 79 показано устройство к сверлильному станку для зенковки отверстий с обратной стороны /45/.

Устройство содержит корпус 1, в котором на втулке 2 размещен зенкер 3, подпружиненный пружиной 4. В зенкере перпендикулярно его оси установлен упор 5 таким образом, что его конец выступает в центральное отверстие, в которое входит поводок 6, выполненный в виде сверла, закрепленного в патроне сверлильного станка и направляемого кондукторной плитой 7.

Зенкер имеет режущие зубья, выполненный с двух сторон, угол заточки которых равен углу фаски детали. В средней части зенкера выполнена кольцевая проточка 8, с помощью которой он контактирует с вытяжным фиксатором 9, размещенным в пазах втулки.

Во втулке с двух сторон выполнены конусные углубления, с которыми взаимодействуют зажимные винты 10, установленные в эксцентрично смещенных отверстиях корпуса. В устройство обрабатывается деталь 11, которую устанавливают в корпусе 1 и прижимают кондукторной плитой 7 (механизм прижима не показан), затем подводят сверло 6 и сверлят деталь 11 напроход.

Рис. 79. Специальные зенковки

При доходе в центральное отверстие зенкера 3 сверло 6 своей стружечной канавкой вступает в контакт с упором 5, в результате чего зенкер 3 получает вращение во втулке, направление которого совпадает с направлением вращения сверла. При этом в момент касания сверлом 6 упора 5 зенкер 3 опускается вниз за счет упругой деформации пружины 4, и упор попадает в стружечную канавку сверла.