http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9308
Назначение и область применения
Радиально-сверлильный станок модели 2М55 (рисунок 1.2) предназначен для широкого применения в промышленности.
Благодаря своей универсальности станок находит применение везде, где требуется обработка отверстий – от ремонтного цеха до крупносерийного производства.
1- плита; 2 – цоколь, колонна; 3 – агрегат охлаждения; 4 – токосъёмник; 5- рукав; 6 – механизм подъёма; 7 – зажим рукава; 8 – редуктор; 9 - гидростанция; 10 – гидрозажим; 11 – головка сверлильная; 12 – фрикционная муфта; 13 – коробка скоростей; 14 – коробка подач; 15 – вал червяка; 16 - механизм включения подач; 17 – механизм ручного перемещения головки; 18 – зажим головки; 19 – гидропреселектор; 20 – привод гидропреселектора; 21 – гидропанель; 22 – командоаппарат; 23 – шпиндель; 24 – противовес; 25 - насосная установка; 26 – главный цилиндр; 27 – гидрокоммуникация; 28 - смазка; 29 – электрооборудование колонны; 30 – электрооборудование рукава; 31 – электрооборудование головки
Рисунок 1.2 – Общий вид радиально-сверлильного станка 2М55
На станке можно производить сверление в сплошном материале, рассверливание, зенкерование, развертывание, подрезку торцов, нарезку резьбы метчиками и другие подобные операции.
Применение приспособлений и специального инструмента значительно повышает производительность станков и расширяет круг возможных операций, позволяя производить на них выточку внутренних канавок, вырезку круглых пластин из листа и т. д. При соответствующей оснастке на станке можно выполнять многие операции, характерные для расточных станков.
Общая компоновка станка
Основанием станка является фундаментная плита 1, на которой неподвижно закреплен цоколь. В цоколе на подшипниках монтируется вращающаяся колонна 2, выполненная из стальной трубы. Рукав 5 станка со сверлильной головкой 11 размещен на колонне и перемещается по ней с помощью механизма подъема 6, смонтированного в корпусе на верхнем торце колонны. В этом же корпусе расположено гидромеханическое устройство для зажима колонны и токопроводящее устройство для питания поворотных и подвижных частей станка. Механизм подъема связан с рукавом ходовым винтом.
Сверлильная головка 11 выполнена в виде отдельного силового агрегата и заключает в себе узлы: коробки скоростей 13 и подач 14, механизм подачи 16, шпиндель 23 с противовесом 24 и др. Она перемещается по направляющим рукава вручную. В нужном положении головка фиксируется механизмом зажима, установленным на ней.
В фундаментной плите 1 выполнен бак и насосная установка для подачи охлаждающей жидкости к инструменту; На плите устанавливается стол для обработки на нем деталей небольшого размера.
Все органы управления станком сосредоточены на сверлильной головке. На панели цоколя размещены только кнопки вводного выключателя, подключающего станок к внешней электросети, и выключатели управления насосом охлаждения. Для освещения рабочей зоны в нижней части сверлильной головки установлена электроарматура.
Электроаппаратура смонтирована в нише, выполненной с обратной стороны рукава.
Схема кинематическая
Кинематическая схема станка (рисунок 1.3) состоит из четырех кинематических цепей:
1) вращения шпинделя;
2) движения подач;
3) вертикального перемещения рукава;
4) перемещения сверлильной головки по рукаву.
Шпиндель получает вращение от электродвигателя через промежуточную передачу, пусковую фрикционную муфту и коробку скоростей с четырьмя передвижными зубчатыми блоками. Промежуточная передача обеспечивает определенное число оборотов вала фрикционной муфты в различных исполнениях станка. Фрикционная муфта соединяется с коробкой скоростей либо с двойчаткой 9-10, либо через паразитную шестерню 8, неподвижно закрепленную шестерню 13. В последнем случае коробка скоростей получает обратное вращение, т. е. шпиндель вращается против часовой стрелки. Таким образом, каждым двум ступеням оборотов шпинделя в направлении по часовой стрелке соответствует одна ступень оборотов против часовой стрелки.
Передвижные блоки коробки скоростей (три двойных и один тройной) обеспечивают получение 24 ступеней оборотов шпинделя. Структурный график построен таким образом, что три ступени чисел оборотов перекрываются, а остальные 21 образуют геометрический ряд с =1,26 в интервале от 20 до 2000 об/мин.
Двойной блок на гильзе шпинделя имеет также третье положение, когда обе шестерни выведены из зацепления. При этом шпиндель легко проворачивается от руки.
Коробка подач получает вращение от шпинделя через шестерни 25-26. Один тройной и два двойных блока обеспечивают получение 12 подач, образующих геометрический ряд с =1,41 в интервале от 0,056 до 2,5 мм/об.
Последний вал коробки подач шлицевой муфтой связан с вертикальным валом механизма подач, несущим на себе специальную регулируемую муфту. Муфта обеспечивает размыкание цепи подач при достижении предельного усилия подачи при резании либо на жестком упоре, размыкание цепи тонкой ручной подачи при включении механической подачи и включение тонкой ручной подачи при срабатывании перегрузочного устройства. Зубчатая муфта перегрузочного устройства С соединена с червяком 43, который через червячное колесо 42 с помощью штурвального устройства А соединяется с реечной шестерней 41, находящейся в зацеплении с рейкой 40 пиноли шпинделя.
Грубая ручная подача осуществляется вращением реечного вала 41 с помощью штурвальных рукояток А. Тонкая ручная подача осуществляется вращением маховичка В.
Перемещение головки по рукаву осуществляется с помощью маховика, сидящего на валу, проходящем через отверстие реечного вала подачи. На другом конце вала имеется шестерня 46, которая через накидную шестерню 47 соединяется с рейкой 61, неподвижно укрепленной на рукаве.
Условные обозначения: С – зубчатые муфты; Д – механизм включения подачи; F – зажим головки; Е – привод гидроселектора.
Вертикальное перемещение рукава производится отдельным электродвигателем через редуктор 56, 55, 58, 57, укрепленный на верхней части колонны, винт подъема 59 и гайку 60, расположенную в рукаве.
Рисунок 1.3 – Кинематическая схема станка
Изменение направления перемещения рукава производится реверсированием двигателя. В цепи привода механизма подъема установлена кулачковая предохранительная муфта, которая срабатывает при увеличении сопротивления перемещению рукава.
Сверлильная головка, ее перемещение и зажим
Сверлильная головка размещена на направляющих рукава, по которым легко перемещается в радиальном направлении. Легкое перемещение сверлильной головки обеспечивается применением комбинированных направляющих качения – скольжения. В отжатом положении между нижними направляющими скольжения головки и рукава имеется, зазор 0,03–0,05 мм, а по верхней направляющей рукава сверлильная головка перекатывается на двух роликах. Трение между боковыми направляющими не затрудняет перемещения, так как центр тяжести головки располагается примерно в плоскости этих направляющих.
Ролики установлены с помощью шарикоподшипников на эксцентриковых осях. Поворотом эксцентриковых осей регулируется зазор между нижними направляющими скольжения. Этот зазор должен быть одинаковым с обеих сторон головки, так как в противном случае при зажиме головки ось шпинделя будет смещаться (в продольной плоскости станка). Регулировка осуществляется поворотом червяка.
Регулировка зазора между боковыми направляющими осуществляется поворотом эксцентриковых осей, которые по окончания регулировки необходимо застопорить винтом.
При зажиме сверлильная головка поднимается вверх до выборки люфта между нижними направляющими рукава и головки. Зажим осуществляется с помощью эксцентрикового механизма. При повороте вала поворачивается соединенная с ним шпонкой эксцентриковая втулка, вращающаяся в эксцентриковой втулке на иголках. При повороте вала благодаря эксцентриситету втулки нажимной элемент через пяту упирается в верхнюю направляющую рукава, заставляя головку приподниматься
Поворот вала осуществляется гидроцилиндром, через рейку, нарезанную на штоке поршня, и шестерню. Масло в гидроцилиндр подается от электрозолотника управления, расположенного на гйдропанели.
Смещение оси вала зажима относительно вертикальной плоскости направляющих и конструкция нажимной пяты создают в момент зажима головки горизонтальную составляющую усилия зажима, обеспечивающую постоянный прижим головки к боковым направляющим рукава. Помимо повышения эффективности зажима такая конструкция обеспечивает стабильное положение оси шпинделя в поперечной плоскости станка.
Команда на зажим подается нажатием кнопки, расположенной на пульте в центре маховика ручного перемещения головки. На этом пульте имеются три кнопки, с помощью которых можно осуществлять раздельный зажим и отжим головки при зажатой колонне либо совместный отжим и зажим колонны и головки. При неработающей гидравлике зажим головки можно осуществить вручную. Для этого на свободном конце вала зажима профрезерован квадрат под ключ. Гидравлика включается при нажатии на кнопку «Пуск» пульта управления, расположенного в правой нижней части передней плоскости головки.
Коробка скоростей
Между фрикционной муфтой и шпинделем располагается коробка скоростей, обеспечивающая изменение чисел оборотов шпинделя. С верхней муфтой коробка скоростей соединяется подвижным блоком шестерен. С нижней муфтой коробка скоростей связана шестерней, закрепленной на валу на шпонке, через паразитную шестерню (рисунок 1.4).
Таким образом, при работе верхней муфты вал вращается с одним из двух возможных чисел оборотов в направлении, обеспечивающем вращение шпинделя по часовой стрелке. При работе нижней муфты вал вращается с постоянным числом оборотов в направлении, обеспечивающем вращение шпинделя против часовой стрелки. Вследствие этого каждым двум ступеням оборотов шпинделя по часовой стрелке соответствует одна ступень оборотов против часовой стрелки.
Рисунок 1.4 – Коробка скоростей станка
Нижние опоры валов II, III, IV, V смонтированы непосредственно в расточках корпуса сверлильной головки. Осевое положение этих опор определяется стопорными кольцами. Верхние опоры всех валов размещены в специальных стаканах, расположенных в расточках крышки сверлильной головки.
Вал представляет собой полую чугунную гильзу, во внутреннее шлицевое отверстие которой входит хвостовик шпинделя. В нижней части гильзы установлен отражатель, предотвращающий вытекание масла из картера коробки скоростей. На гильзе закреплена шестерня, служащая для передачи вращения валам коробки подач.
Все шестерни изготовлены из качественных сталей, их зубья закалены до высокой твердости и шлифованы, что обеспечивает бесшумную работу и передачу высоких нагрузок.
Коробка подач
Коробка подач (рисунок 1.5) расположена между шпинделем и механизмом подачи и получает вращение от шпинделя через шестерню, через шлицевое отверстие которой пропущен вал VI.
Рисунок 1.5 – Коробка подач станка
Нижними опорами валов VI и VII служат гнезда, расположенные в корпусе сверлильной головки. Нижняя опора вала VIII расположена в расточке шестерни. Верхние опоры валов расположены в гнездах, установленных в отверстиях крышки сверлильной головки.
На валу VII расположена переборная шестерня-двойчатка, обеспечивающая получение шести ступеней подач. Еще шесть ступеней подач получается при перемещения шестерни в нижнее положение.
Для извлечения подшипников нижних опор валов VI и VII следует резьбовой конец съемника завернуть в отверстие М8 шайбы и легким постукиванием извлечь подшипник.
Все шестерни коробки подач изготовлены из качественной стали, а их зубчатые венцы термически обработаны.
Механизм подачи
Механизм подачи состоит из двух узлов: вертикального червячного вала и горизонтального вала подачи.
Вал связан с последней шестерней коробки подач и передает вращение валу через соединительную муфту. Червяк соединяется с валом при помощи кулачковых муфт, имеющих зубья треугольного профиля. Муфта служит для предохранения цепи подачи от перегрузки и отключения механической подачи при работе на жестком упоре.
Предохранительная муфта механизма подачи отрегулирована на передачу шпинделем максимального осевого усилия. Муфта обеспечивает нормальную работу станка. При регулировке необходимо постепенно сжимать пружину, вращая винт, освободив предварительно контргайку. Пружина предохранительной муфты рассчитана на максимальный момент на валу червяка.
При возрастании крутящего момента на валу червяка до максимального осевая составляющая окружного усилия на муфте перемещает полумуфту вниз, разъединяя ее с полумуфтой. Механическая подача при этом отключается. При вращении маховика через полумуфты вращается червяк, осуществляя тонкую подачу шпинделя вручную.
При выходе из зацепления, полумуфта находящаяся в кольцевом пазу муфты вилка, перемещаясь с рейкой, вызывает поворот шестерни и валика. Установленный на шлицах валика кулачок к моменту отключения полумуфт фиксируется пружинным фиксатором. Включение муфты после ее автоматического отключения производится рукояткой; этой же рукояткой осуществляют досылку муфты для включения маховичка ручной подачи.
Червяк находится в зацеплении с червячным колесом, сидящим на зубчатой муфте, свободно вращающейся на двух конических роликоподшипниках, размещенных на неподвижно укрепленной ступице. Через отверстие ступицы проходит полый реечный вал-шестерня. Задней опорой вала-шестерни служит игольчатый подшипник, расположенный в гнезде. Реечная шестерня входит в зацепление с зубьями рейки гильзы шпинделя.
На шлицевую часть реечного вала насажена втулка, имеющая два торцевых паза, в которых находятся ползушки. Зубья ползушек имеют специальный треугольный профиль, согласованный с профилем зубьев муфты. Внутри ползушек имеются пружины, под действием которых ползушки всегда стремятся выйти из зацепления с внутренними зубьями муфты.
Кроме втулки на шлицах реечного вала закреплена головка переключения, имеющая два паза, в которых на осях закреплены рычаги штурвала. Зубчатые секторы штурвальных рычагов входят в зацепление с реечной частью толкателя, находящегося в расточке вала-шестерни.
В положении штурвала «от себя» толкатель выдвинут вперед. При этом внутренний конец толкателя воздействует на ползушки через ролики, заставляя ползушки своими зубьями войти во впадины зубьев муфты. Шпинделю сообщается механическая подача или тонкая ручная подача маховичка. Если перевести штурвал в положение «на себя», толкатель уходит назад, и против роликов оказываются углубления, куда ролики заталкиваются под воздействием пружин. При этом зубья ползушек выходят из зацепления с зубьями муфты. В таком положении при повороте штурвала вращается реечный вал, сообщая шпинделю ручное перемещение (грубая ручная подача).
Втулка несет на себе червячное колесо, имеющее внутренние треугольные зубья. На червячное колесо насажен лимб со шкалой, градуированной в миллиметрах. В расточке лимба расположен червяк. При ново роте барашка вращается червяк, в результате чего лимб поворачивается относительно червячного колеса. Это позволяет производить тонкую настройку глубины сверления по нониусу. В пазу головки переключения размещается ползушка с треугольными зубьями по наружному контуру. При движении толкателя «от себя» ползушка перемещается в пазу от центра до тех пор, пока ее зубья не войдут во впадины внутреннего венца червячного колеса.
Перемещение толкателя осуществляется поворотом рукоятки, насаженной на хвостовик шестерни, которая входит в зацепление с зубьями, выполненными на хвостовой части толкателя. При движении толкателя «на себя» пружина выводит ползушку из зацепления с червячным колесом.
В лимбе размещена кнопка-упор, которая служит для отключения подачи на заданной глубине. Кнопка-упор имеет два фиксированных положения. В положении «на себя» она не препятствует вращению лимба. В положении «от себя» кнопка-упор при вращении лимба наезжает на шпонку, закрепленную в гнезде, и таким образом жестко связанную с корпусом головки. Если при этом включена механическая подача, то происходит срабатывание муфты. Внешним признаком срабатывания муфты служит поворот рукоятки.
Для предотвращения случайного включения механической подачи при нарезании резьбы метчиками служит специальная кнопка, которая насаживается на штырь, находящийся в стакане. Фиксированное положение кнопки обеспечивается при повороте попаданием ее зубьев в пазы стакана.
Совместно с механизмом подачи выполнен механизм ручного перемещения сверлильной головки, состоящий из маховика, полого валика-шестерни и паразитной шестерни. Последняя находится в зацеплении с рейкой, закрепленной на рукаве.
Через отверстие валика-шестерни проходит кабельная трубка, на переднем конце которой закреплена кнопочная станция с кнопками зажима и отжима сверлильной головки и колонны.
Шпиндель
Шпиндель станка (рисунок 1.6) вращается на трех точных радиальных подшипниках в пиноли. В передней (нижней) опоре, кроме двух радиальных подшипников, установлен упорный подшипник, воспринимающий осевую нагрузку при сверлении. Задняя (верхняя) опора состоит из радиального подшипника и упорного подшипника. Последний служит для восприятия осевых нагрузок при обратных подрезках и других аналогичных операциях.
Рисунок 1.6 – Шпиндель станка
Посадочные поверхности под подшипники выполнены по первому классу точности. Затяжка упорных подшипников производится через опорную шайбу специальной гайкой, которая стопорится винтом.
Передача крутящего момента от коробки скоростей на шпиндель осуществляется через хвостовую часть его, которая своими шлицами сопрягается с гильзой коробки скоростей. Нижняя утолщенная часть шпинделя имеет конусное отверстие (Морзе №5) для установки инструмента.
На пиноли шпинделя нарезана рейка для передачи движения подачи. Ограничение хода шпинделя обеспечивается специальной шпонкой, конец которой заходит в паз пиноли.
В нижней части пиноли запрессована масленка для смазки нижних опор шпинделя. Для доступа шприцом к смазочному отверстию у верхних подшипников необходимо отвернуть винты и снять переднюю крышку сверлильной головки. Смазку производить через отверстие в корпусе.
Во фланце имеется отверстие, в которое вставляется штифт для предохранения шпинделя от выпадения при демонтаже реечного вала.
Противовес
Пружинный противовес смонтирован в средней части сверлильной головки и служит для уравновешивания всего шпиндельного узла.
Усилие натяжения пружины можно регулировать, благодаря чему достигается уравновешивание шпиндельного узла при работе тяжелым инструментом.
Уравновешивающее усилие создается двумя спиральными ленточными пружинами. Постоянство этого усилия по длине хода шпинделя обеспечивается поверхностью барабана (выполненной по архимедовой спирали), на которую ложится роликовая цепь, Конец роликовой цепи закреплен на штыре. Второй конец цепи наматывается на барабан, выполненный заодно с шестерней, которая зацепляется с реечным валом.
На прифланцованном к корпусу сверлильной головки кронштейне на шарикоподшипниках вращается корпус спиральных пружин. Своим внешним витком пружины крепятся к корпусу, внутренний конец пружины входит во втулку.
На оси имеется муфта, которая торцевыми зубьями связана с втулкой. Муфта имеет два стопорных винта, которые своими наконечниками могут заходить в пазы червячного колеса и оси.
Червячное колесо закреплено на втулке и находится в постоянном зацеплении с регулировочным червяком. Стопорный винт может заходить в соответствующие пазы корпуса пружин. Стопорные винты используются при регулировке пружин, демонтаже узла, демонтаже реечного вала и шпинделя.
Регулирование пружин, уравновешивающих шпиндель с инструментом, осуществляется в нижнем положении шпинделя поворотом червяка по часовой стрелке.
Основные технические характеристики и данные радиально-сверлильного станка 2М55
Класс точности Н по ГОСТ 8-71
Наибольший условный диаметр сверления, мм
Вылет шпинделя от образующей колонны, мм
- наибольший
- наименьший
Расстояние от торца шпинделя до плиты, мм
- наибольшее
- наименьшее
Количество ступеней скоростей шпинделя
Пределы скоростей шпинделя, об/мин
Количество ступеней механических подач шпинделя
Пределы подач шпинделя, мм/об
Наибольшая эффективная мощность на шпинделе, кВт
Наибольший крутящий момент на шпинделе, кгс∙см
Наибольшее усилие подачи, кгс
Габариты станка, мм
- длина
- ширина
- высота
Масса станка, кг
Колонна
- диаметр, мм
- зажим
Рукав
- наибольший ход рукава по колонне, мм
- скорость вертикального перемещения, м/мин
- наибольший угол поворота вокруг оси колонны, град.
- зажим на колонне
Сверлильная головка
- наибольший ход по направляющим рукава, мм
- зажим на направляющих рукава
Шпиндель
- ход шпинделя, мм
наибольший
на 1 оборот лимба
на 1 деление шкалы лимба
- размер конуса шпинделя
Плита
- ширина фундаментальной плиты, мм
- ширина паза по ГОСТ 1574-75, мм
- расстояние между пазами, мм
- количество пазов, шт
Противовес
50
1600
375
1600
450
21
20-2000
12
0,056-2,5
4,5
7100
2000
2665
1020
3430
4700
315
гидравлический
750
1,4
360
электромеханический автоматического действия
1225
гидравлический
400
122
1
Морзе №5
1000
22 или 28
160
4
Пружинный
Комментариев нет:
Отправить комментарий