Вертикально-сверлильные станки.

Лабораторная работа № 4

Изучение конструктивных особенностей сверлильных станков.

Назначение и область применения сверлильных станков.

Сверлильные станки предназначены: для получения сквозных и глу­хих отверстий в сплошном материале, для чистовой обработки (зенкерования, развертывания) отверстий, образованных в заготовке каким-либо другим способом, для нарезания внутренних резьб, для зенкования тор­цовых поверхностей.

Применяя специальные инструменты и приспособления, на сверлиль­ных станках можно растачивать отверстия, вырезать отверстия большого диаметра в листовом материале («трепанирование»), притирать точные отверстия и т. д.

Сверлильные станки используют в механических, сборочных, ремонт­ных и инструментальных цехах машиностроительных заводов, а также в ремонтных мастерских, обслуживающих транспорт, стройки, сельское хозяйство.

На сверлильных станках обработка отверстий производится сверлами, зенкерами, развертками, зенковками и другими инструментами, нарезание резьбы — метчиками.

Существуют следующие типы универсальных сверлильных станков: 1) настольно-сверлильные станки (одношпиндельные); 2) вертикально-сверлильные одношпиндельные станки; 3) радиально-сверлильные станки; 4) многошпиндельные сверлильные станки; 5) станки для глубокого свер­ления.

Наиболее распространенными в общем машиностроении являются вертикально- и радиально-сверлильные станки.

Основные размеры сверлильных станков — наибольший диаметр сверле­ния в стали средней тердости, номер конуса шпинделя, вылет шпинделя, наименьшие и наибольшие расстоя­ния от торца шпинделя до стола и до фундаментной плиты.

Вертикально-сверлильные станки.

Краткие технические характеристики отечественных свер­лильных станков приведены в табл. 4, 1.

В вертикально-сверлильных станках главным движением v является вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом, а движением подачи s_x — вертикальное перемещение шпинделя (Рис.4.1.).

Обрабатываемую заготовку устанавливают на столе или непосредст­венно на фундаментной плите, причем соосность отверстия заготовки и шпинделя достигается перемещением заготовки.

Таблица 4.1. Технические характеристики отечественных свер­лильных станков.
Характеристика	Модели станков
	2А125	2А135	2А150
Наибольший условный диаметр свер­ления
Частоты вращения шпинделя в об/мин	310— 2975	97—1360	68—1100	32—1400	22—1018
Мощность электродвигателя в кВт	1,0	2,8	4,5	7,0	10,0

Рис.4.1. Вертикально-сверлильный станок.

Основными узлами вертикально-сверлильного станка являются станина 2, фундаментная плита 1, привод главного движения 3, шпиндель 5, коробка подач и механизм подачи 4, стол 6.

На станине, которая предста­вляет собой полую отливку коробча­той формы, размещены основные узлы станка. Станина имеет вертикальные направляющие, на которых устанавли­вается кронштейн, несущий шпиндель. В полости станины размещаются элек­троаппаратура управления и противо­вес шпинделя.

Фундаментная плита слу­жит опорой станка. В средних и тяже­лых станках ее верхняя плоскость используется для установки заготовок крупных размеров. Внутренние поло­сти фундаментной плиты служат резер­вуарами для смазочно-охлаждающей жидкости.

Коробка скоростей свер­лильных станков содержит в большин­стве случаев зубчатые передачи, пере­ключениями которых получают различ­ные скорости шпинделя. Шпиндель современных вертикально-сверлильных станков имеет 6—12 ступеней скорости, обеспечиваемых сочетанием привода главного движения с одно- или двухскоростным электродвигателем. Некоторые модели вертикально-сверлильных станков име­ют вместо привода главного движения бесступен­чатый вариатор. На Рис.4.2. показан привод главного движения вертикально-сверлильного станка.

Рис.4.2. Конструкция привода главного движения вертикально-сверлильного станка.

Корпус привода прикреплен к верхнему торцу станины. На крышке 3

корпуса установлен электродвигатель, соединенный с первым валом коробки муф­той 6. С помощью двух передвижных блоков 7 и 8 гильзе 2 сообщается шесть (при односкоростном двигателе) различных скоростей. Гильза имеет внутренние шлицы, посредством которых вращение передается шпинделю. Сменные шестерни 4—5 позволяют получить более высокий ряд скоростей шпинделя, например, при переходе на обработку заготовок из цветных металлов.

Шпиндель Рис.4.3. своей зубчатой (шлицевой) частью вхо­дит в гильзу коробки скоростей и, вращаясь вместе с ней, имеет в то же время возможность перемещаться в ней в осевом направлении. В переднем конце шпинделя крепят режущий инструмент либо непосредственно в коническом отверстии, либо посредством переходных втулок или других приспособлений. Значительные осевые нагрузки, возникающие при сверлении, воспри­нимаются в легких станках радиально-упорными подшипниками, а в сред­них и тяжелых станках — шариковыми или роликовыми упорными под­шипниками 3, смонтированными вв шпиндельной гильзе 2, которая сооб­щает шпинделю поступательное движение

через реечную передачу, свя­занную с механизмом осевого перемещения шпинделя. Коробка подач обеспечивает более или менее значительный ряд подач шпинделя, необходимых для работы различными инструмен­тами. В зависимости от размера станка шпиндель имеет 4—12 величин скоростей подачи. Коробка подач получает вращение или непосредственно от шпинделя, или от одного из валов коробки скоростей, связанного со шпинделем постоянными передачами.

В существующих конструкциях коробок подач вертикально-сверлиль­ных станков настройка нужной величины подачи производится переклю­чением блоков зубчатых колес, переключением муфт или перемещением вытяжной шпонки. Коробка подач размещается, как правило, в крон­штейне станка.

Механизм подачи в вертикально-сверлильных станках слу­жит для механического и ручного перемещения шпинделя. При механи­ческой подаче с помощью сцепной муфты устанавливается связь между выходным валом коробки подач и гильзой шпинделя. При ручной подаче движение передается от маховичка ручного управления непосредственно на гильзу шпинделя, минуя цепь механической подачи. Механизм снабжен устройством для автоматического выключения механической подачи при достижении заданной глубины обработки.

Стол станка служит для закрепления обрабатываемой заготовки. Он может быть неподвижным (съемным) или поворотным (откидным). Стол либо монтируется на направляющих станины, либо выполняется в форме тумбы, устанавливаемой на фун­даментной плите. В станках, презназначенных для серий­ного производства, конструкция стола дает возможность перемещения закрепленной заготовки в продольном и поперечном направлениях (крестовый стол). Такая кон­струкция стола позволяет последовательно обработать ряд отверстий без повторной установки и крепления заго­товки. Существуют столы с программным управлением, где последовательная координатная установка заготовки осу­ществляется в соответствии с технологическим процессом автоматически.

При обработке на вертикально-сверлильных станках значительная доля вспомогательного времени затрачи­вается на смену режущего инструмента. Применение быстросменных патронов, позволяющих сменить инстру­мент без остановки шпинделя, способствует сокращению этого вспомогательного времени. Однако степень автома­тизации станка при этом не повышается, поскольку смена инструмента производится вручную. Оснащение вертикально-сверлильного станка специ­альной револьверной головкой с автоматическим поворо­том и фиксацией повышает степень автоматизации станка и в то же время требует наличия автоматического упра­вления изменением чисел оборотов и величины подачи шпинделя. С этой точки зрения перспективной является конструкция вертикально-сверлильного станка мод. 2Б135, разработанная в ЭНИМСе. Коробка скоростей этого станка оснащена бесконтактными электромагнитными муфтами, позволяющими автоматически переключать ско­рости шпинделя. Вместо ступенчатой шестеренной коробки в цепь подач станка встроена порошковая электромагнит­ная муфта, которая дает возможность бесступенчато и автоматически регулировать величину подачи шпинделя. Для ручного перемещения шпинделя в цепи подач преду­смотрен обгонный механизм.

Конструкция такого типа делает возможной встройку станка в автоматическую линию.