В зависимости от характера выполняемых операций, назначения и конструктивных особенностей расточные станки можно подразделить 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.
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, установочные перемещения стола в продольном и поперечном направлениях, установочное перемещение задней стойки с Люнетом, перемещение люнета по стойке и т. д.
В условиях нормальной эксплуатации станок обеспечивает точность установки межцентровых расстояний в прямоугольной системе координат — 0,004 мм, в полярной системе – 5 угловых секунд. Точность расстояний между осями отверстий, обработанных в нормальных для координатного растачивания условиях, — 0,006 мм.
Координаты отсчитываются при помощи точных масштабных зеркальных валиков и оптических приборов. Зеркальные валики представляют собой стержни из нержавеющей стали, на которых нанесены шкалы в виде рисок. Поверхность валиков доведена до зеркального блеска. Координаты устанавливаются по точным шкалам путем наблюдения через специальные микроскопы. На рис. 7 приведена схема хода лучей при наблюдении продольного масштаба. Лучи от источника света 10 через линзы 9 направленным пучком падают на расположенную под углом 45° поверхность плоского стекла 8, отражаются от него и попадают на зеркальную поверхность масштабного валика 7. Лучи, отраженные валиком 7, проходят плоское стекло 8, преломляются призмой 6, идут сквозь линзы 5 параллельным пучком и выходят из объектива. Пройдя расстояние между кареткой станка и пультом управления, лучи попадают в окуляр. Затем лучи проходят линзу 4, преломляются призмой 3 и собираются в фокусе окуляра /. В поле зрения окуляра 1 находится тонкая стеклянная пластинка 2 с двумя параллельными визирными рисками, между которыми и должно располагаться изображение риски шкалы масштабного валика 7.Перемещения при помощи шкал зеркальных валиков измеряются следующим образом. Величина перемещения, равная целым миллиметрам, отсчитывается по масштабным линейкам с миллиметровыми делениями. Перемещения, составляющие доли миллиметров, отсчитываются по лимбам, закрепленным на валиках со шкалами. Точность производимых отсчетов зависит от точности шага рисок масштабного валика.
1.6. Алмазно-расточные станки
Алмазно-расточные станки предназначены для финишной обработки отверстий. Тонкое (алмазное) растачивание обеспечивает высокую точность геометрической формы отверстий и высокий класс чистоты поверхности.
Эти станки применяются для растачивания корпусных деталей станков, цилиндров авиационных и автомобильных двигателей и других деталей. В зависимости от расположения оси вращения шпинделя алмазно-расточные станки подразделяются на вертикальные и горизонтальные, по числу шпинделей – на одношпиндеольные и многошпиндельные.
Главным движением в алмазно-расточных станках является вращение расточного шпинделя с инструментом. Движение подачи в горизонтальных станках сообщается столу, на котором закрепляется заготовка, в вертикальных станках — шпинделю. В специализированных горизонтальных алмазно-расточных станках движение подачи иногда сообщается шпиндельным головкам, в то время как заготовка остается неподвижной. Шпиндели алмазно-расточного станка монтируются в прецизионных подшипниках качения или скольжения. В конструкциях шпиндельных головок для компенсации износа подшипников предусматривается автоматическая выборка зазора.На рис. 8 показан алмазно-расточной 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.
На фундаментной плите 1 монтируется тумба 2, а на ней — вертикальная станина 3. На передней части плиты 1 имеются три Т-образных паза для закрепления стола 4. На плите внутри тумбы 2 установлен электродвигатель для привода главного движения. Внутри тумбы 2 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, установлена и закреплена шпиндельная головка 5. По двум прямолинейным направляющим 6 вертикальной станины 3 может перемещаться кронштейн 7 со сменными борштангами 8.
От электродвигателя через клиноременную передачу, коробку скоростей и плоскоременную передачу шпиндель станка с борштангой 8 получает шесть различных значений частот вращения в пределах 225—550 об/мин. Настройка шпинделя с борштангой 8 на различную частоту вращения производится при помощи сменных зубчатых колес коробки скоростей.
Коробка подач также является самостоятельным узлом, вмонтированным внутри станины 3 в верхней ее части. Кроме механизма переключения рабочих подач шпинделя с борштангой 8, в коробке подач находятся механизмы ускоренной его подачи и автоматического переключения шпинделя с ускоренного подвода на рабочую подачу и на ускоренный возврат шпинделя в исходное вертикальное положение.
Глава 2. Металлорежущие инструменты, используемые при сверлении, зенкеровании и развертывании.
2.1. Сверла
Для сверления и растачивания отверстий диаметром до 80 мм используют сверла. В зависимости от конструкции и назначения различают следующие типы сверл: цилиндрические с винтовой канавкой и коническим хвостовиком (стандартные и удлиненные) (рис. 9, а); сверла для рассверливания чугуна с пластиной из твердого сплава (рис. 9, б); перовые для глубоких отверстий (рис. 9, в); полые для кольцевого сверления отверстий диаметром I более 60 мм (рис. 9, г); ступенчатые (рис. 9, д).Основными частями сверла являются (см. рис. 9, а): рабочая часть 6, шейка 3, хвостовик 5, поводок или лапка 4, режущая часть 1 испиральная канавка 2. Форма заточки режущей части существенно влияет на процесс резания и может быть обыкновенная, с подточкой перемычки, с подточкой перемычки и ленточки, с двойной заточкой и др.
Рис. 9 Сверла: а — цилиндрическое с винтовой канавкой и коническим хвостовиком: 1 — режущая часть; 2 — спиральная канавка; 3 — шейка; 4 — лапка; 5 — хвостовик; 6 — рабочая часть; б — цилиндрическое с пластиной из твердого сплава: D— диаметр хвостовика; в — перовое для глубоких отверстий; г — полое для кольцевого сверления отверстий; д — ступенчатое
Удлиненные сверла больше стандартных на 30...40 %.
Сверла для рассверливания отверстий в чугунных заготовках имеют прямолинейную канавку или канавку с крутой спиралью для отвода стружки и пластину твердого сплава на режущей части.
Перовые сверла для сверления глубоких отверстий большого диаметра могут иметь направляющие из твердых пород дерева и охлаждаться эмульсией.
Полые головки для кольцевого сверления отверстий большого диаметра позволяют использовать сердцевину отверстий и требу-
ют меньших затрат мощности и времени на обработку отверстий в сплошном материале по сравнению с обычным сверлением и последующим рассверливанием, зенкерованием и растачиванием.