Металлорежущий станок

ВВЕДЕНИЕ

 

В эпоху научно-технической революции  технический прогресс прежде всего связан с машиностроением, созданием новых, более совершенных и более производительных машин, механизмов и агрегатов, разработкой комплексов и систем, объединяющих в единое целое разнообразные машины и технические устройства.

Количественное и качественное развитие машиностроения в значительной степени зависит от станкостроения. Без развития станкостроения нельзя добиться широкого спектра развития производства, выпуска деталей, непрерывного технического прогресса, роста производительности труда.

Основными направлениями экономического и социального развития на 1986 - 1990 годы и на период до 2000 года в станкостроительной промышленности предусмотрено обеспечить опережающий выпуск металлорежущих станков с числовым программным  управлением, станков типа «обрабатывающий  центр», тяжелых и уникальных станков  и прессов, оборудования для автоматизации  сборки массовых изделий в машиностроении, роторных, роторно-конвейерных и  других автоматических линий для  машиностроения и металлообработки.

Всевозрастающие темпы роста продукции  машиностроения и металлообработки обеспечиваются огромным станочным  парком страны, который систематически пополняется новыми металлорежущими  станками, среди которых большое  место занимают универсальные и  специальные расточные станки.

Расточные и другие работы, выполняемые  на расточных станках, занимают особенно большое место в условиях единичной  и мелкосерийной обработки корпусных  деталей. Заготовки корпусных деталей, обрабатываемые на расточных станках, обычно имеют литую или сварную  конструкцию и стоят очень  дорого из-за сложности формы, трудности  механической обработки, значительной массы и габаритных размеров.

На расточных станках выполняется  большое количество операций механической обработки с применением режущих, измерительных и вспомогательных  инструментов, принадлежностей и  приспособлений. Этими обстоятельствами определяются высокие требования, предъявляемые  к рабочему-станочнику в отношении  его теоретической подготовки и  производственных навыков.

Расточной станок – это  представитель группы металлорежущих станков, предназначенных для растачивания, сверления, зенкерования, нарезания  внутренней и наружной резьбы, обтачивания  цилиндрических поверхностей, подрезки торцов, цилиндрического и торцового  фрезерования крупноразмерных металлических  заготовок. Выделяют расточные станки следующих видов: горизонтально - расточной станок, координатно - расточной и отделочно - расточной (его еще именуют алмазным расточным станком).

 

 

 

 

1. КЛАССИФИКАЦИЯ  МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

Металлорежущий станок является сложным пространственным механизмом, конечные звенья которого, совершая определенные движения, удаляют с заготовки слой материала для получения требуемых формы, размеров и качества поверхности.

Существует большое количество металлорежущих станков различных по назначению, техническим возможностям, размерам, производительности и другим параметрам. Совокупность всех типов и размеров выпускаемых станков и станков, намечаемых к выпуску в течение определенного периода времени, например за пятилетие, называется типажом. Типаж станков непрерывно увеличивается.

По классификации «Экспериментального научно исследовательского института металлорежущих станков» (ЭНИМС), все станки, выпускаемые серийно, делятся на девять групп. Каждая группа, в свою очередь, включает несколько типов станков (см. табл1.).

 

1. ОБОЗНАЧЕНИЕ СТАНКОВ

Модель станка обозначают тремя или четырьмя (иногда с добавлением букв) цифрами:

- первая цифра указывает группу станка;

- вторая — тип;

- последние одна или две цифры указывают на один из характерных его   размеров.

Буква между цифрами указывает  на модернизацию станка, а буква после всех цифр — модификацию (видоизменение) базовой модели станка или его технологические особенности (например, повышенная точность).

Например, станок 2Н135 расшифровывается следующим образом: цифра 2 означает, что станок относится ко второй группе — сверлильный; Н — модернизированный; цифра 1 указывает на принадлежность станка к первому типу — вертикально-сверлильный; последние две цифры означают максимальный диаметр сверления 35мм.

Модели специализированных и специальных станков обозначают одной или двумя буквами, к которым добавляют также цифры, указывающие порядковый номер модели станка.

Например: Московский станкостроительный завод «Красный пролетарий» имеет индекс МК, Горьковский завод фрезерных станков - ГФ.

По степени специализации  различают следующие станки универсальные станки - выполняют различные операции при обработке разнообразных деталей. Станки, используемые для более широкого диапазона работ, называют широкоуниверсальными. К универсальным станкам относится, например, токарно-винторезный станок 16К20, к широкоуниверсальным - фрезерный станок 6Р82Ш. Подобные станки используются в основном в еденичном, мелкосерийном производствах, а также в инструментальных цехах.

1. специализированные станки - обрабатывают детали сходные по конфигурации, но имеющие различные размеры. Например, ступенчатые валики, кольца подшипников качения, труб и т.п. К ним относят токарные многорезцовые станки, токарные станки для обработки коленчатых валов, зубообрабатывающие, резьбонарезные и другие станки. Применяются они как правило в серийном, крупносерийном производствах.
2. специальные станки - предназначены для обработки одной определенной детали или деталей только одного типоразмера, например лопаток газовых турбин. Применяются станки в массовом производстве, в поточных линиях.

По степени точности различают  станки пяти классов:

1. класс Н — станки нормальной точности; к нему относится большинство универсальных станков.
2. класс П — станки повышенной точности, изготовляемые на базе станков нормальной точности, но при повышенных требованиях к точности изготовления ответственных деталей станка и качеству сборки и регулированию.
3. класс В — станки высокой точности, достигаемой за счет специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точности изготовления деталей, к качеству сборки и регулированию узлов и станка в целом.
4. класс А — станки особо высокой точности; при их изготовлении предъявляются еще более жесткие требования, чем при изготовлении станков класса В.
5. класс С — станки особо точные или мастер-станки, предназначенные для изготовления деталей станков классов А и В.

По массе различают  станки: легкие (до 1 т), средние (до 10 т) и тяжелые (свыше 10 т). Тяжелые, в свою очередь, делятся на крупные (10—30 т), собственно тяжелые (30—100 т) и особо тяжелые (более 100 т).

По своему устройству станки делятся: с ручным управлением (в  основном универсальные станки), полуавтоматы (группа специализированных станков); автоматы (в основном специальные станки); станки с числовым программным управлением (используется в единичном, мелкосерийном производствах, где происходит частая смена изготавливаемых деталей).

 

Таблица 1

Станки	Группа	Типы станков
		1	2	3	4	5	6	7	8	9
Токарные	1	Автоматы и полуавтоматы одно-шпиндельные	Автоматы и полуавтоматы много-шпиндельные	Револьверные	Сверлильно-отрезные	Карусельные	Токарные и лобото-карные	Многорезцовые	Специализированные для фасонных изделий	Разные токарные
Сверлильные и расточные	2	Вертикально-сверлильные	Одно-шпиндельные полуавтоматы	Много-шпиндельные полуавтоматы	Координатно-расточные одностоечные	Радиально-сверлильные	Расточные	Алмазно-расточные	Горизонтально-сверлильные	Разные сверлильные
Шлифовальные, полировальные, доводочные	3	Кругло-шлифовальные	Внутри-шлифовальные	Обдирочно-шлифовальные	Специализированные шлифовальные	-	Заточные	Плоско-шлифовальные с прямо-угольным или круглым столом	Притирочные и полировальные	Разные станки, работающие абразивным инструментом
Комбинированные	4	Универсальные	Полуавтоматы	Автоматы	-	-	-	-		-

Продолжение табл. 1.

Станки	Группа	Типы станков
		1	2	3	4	5	6	7	8	9
Зубо-резьбо- обрабатывающие	5	Зубо-строгальные для цилиндрических колес	Зуборезные для конических колес	Зубофре-зерные для цилиндрических колес и шлицевых валиков	Зубофрезерные для червячных колес	Для обработки торцов зубьев колес	Резьбо-фрезерные	Зубо отделочные	Зубо- и резьбо- шлифовальные	Разные зубо- и резьбо- обрабатывающие
Фрезерные	6	Вертикально-фрезерные консольные	Фрезерные непрерывного действия	-	Копировальные и гравировальные	Вертикальные бесконсольные	Продольные	Широко-универсальные	Горизонтальные консольные	Разные фрезерные
Строгальные, долбежные, протяжные	7	Продольные одностоечные	Продольные двух-стоечные	Поперечно-строгальные	Долбежные	Протяжные горизонтальные	-	Протяжные вертикальные	-	Разные строгальные
Разрезные	8	Отрезные, работающие токарным резцом	Отрезные, работающие абразивным кругом	Отрезные, работающие фрикционным блоком	Правильно-отрезные	ленточные	Пилы дисковые	ножовочные	-	-
Разные	9	Муфто- и трубо- обрабатывающие	Пилонасе-кательные	Правильно- и бесцентрово-обдирочные	-	Для испытания инструмента	Делительные машины	Балансировочные	-	-

 

2. РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ

 

На расточных станках  можно сверлить, рассверливать, зенкеровать, растачивать и развертывать отверстия, подрезать торцы резцами, фрезеровать поверхности и пазы, нарезать резьбу метчиками и резцами и т.д. На рис.1 представлены схемы обработки различных поверхностей с помощью расточных станков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1 Схема обработки различных поверхностей

на расточных станках

Расточные станки подразделяют на: горизонтально-расточные; координатно-расточные; алмазно-расточные (отделочно-расточные).

Для тонкой (алмазной) обработки  деталей применяют алмазно-расточные станки, которые позволяют растачивать отверстия с отклонением поверхности отверстия от цилиндрической формы в пределах 3—5мкм.

Координатно-расточные станки предназначены для обработки точных отверстий в тех случаях, когда нужно получить точные межцентровые расстояния или расстояния осей отверстий от базовых поверхностей (в пределах 0,005-0,001 мм).

Работы выполняемые на горизонтально-расточных станках: растачивание цилиндрических отверстий; сверление отверстий; обработка вертикальной поверхности торцовой фрезой; обработка плоских и фасонно-поверхностей; обработка торца резцом; нарезание внутренней резьбы резцом.

 

1.  ГОРИЗОНТАЛЬНО-РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ

 

Наиболее яркий представитель  горизонтально-расточных станков, станок 2602В (рис. 2). Станок предназначен для обработки относительно крупных и громоздких деталей. На нем можно растачивать, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия, нарезать наружную и внутреннюю резьбы, зенковать и фрезеровать поверхности деталей. На станке целесообразно обрабатывать детали, у которых нужно растачивать несколько параллельных отверстий с точным расстоянием между их осями. Станок имеет неподвижную переднюю стойку, поворотный стол с продольным и поперечным перемещением относительно оси шпинделя и планшайбу с радиальным суппортом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Общий вид горизонтально  – расточного станка 2602В

 

Основные узлы станка: 1 - задняя стойка; 2 - люнет; 3 - станина; 4 - продольные салазки стола; 5 - поперечные салазки  стола; 6 - поворотный стол; 7 - планшайба; 8 - радиальный суппорт; 9 - шпиндельная  бабка; 10 - передняя стойка; 11- шкаф электрооборудования; 12 - электромашинный агрегат.

Основные характеристики станка:

• диаметр выдвижного шпинделя - 90мм;
• размеры стола - 1250x1120мм;
• наибольшие перемещения стола: поперечное - 1000мм, продольное - 1090мм;
• наибольшее вертикальное перемещение шпиндельной бабки - 1000мм;
• наибольшая масса устанавливаемой детали - 2000кг;
• наибольшее осевое перемещение выдвижного шпинделя - 710мм;
• пределы частот вращения шпинделя - 12,5 — 1600об/мин,

планшайбы - 8 — 200об/мин;

• пределы осевой подачи шпинделя - 2,2 — 1760мм/мин;
• мощность электродвигателя главного движения - 8,5 — 10кВт;
• габаритные размеры - 5700x3400x3000мм;
• масса станка - 12,5т.

Принцип работы станка заключается  в следующем. Инструмент крепится в  шпинделе или в суппорте планшайбы  и получает главное движение —  вращение. Обрабатываемую заготовку  устанавливают непосредственно на столе или в приспособлении. Столу сообщается продольное или поперечное поступательное движение. Шпиндельная бабка перемещается в вертикальном направлении по передней стойке (одновременно с ней вертикально перемещается опорный люнет на задней стойке). Расточной шпиндель получает поступательное перемещение (при растачивании отверстий, нарезании внутренней резьбы и т.п.). Суппорт планшайбы перемещается по планшайбе в радиальном направлении. Все эти движения являются движениями подач.

Главное движение — вращение шпинделя и планшайбы. Шпиндель и планшайба станка вращаются от двухскоростного электродвигателя мощностью К=8,5кВт через коробку скоростей с двумя тройными блоками зубчатых колес.

 

2.  АЛМАЗНО-РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ

 

На алмазно-расточных  станках выполняют тонкое растачивание точных цилиндрических и конических отверстий, а также обтачивание

и подрезку. Алмазно-расточные станки подразделяются на вертикальные и горизонтальные, одно  и многошпиндельные. Горизонтальные станки могут быть односторонними и двусторонними.

На алмазно-расточных  станках обрабатывают детали при  высоких скоростях резания (150 — 300 об/мин), малых подачах (0,01 — 0,1 мм/об) и малых глубинах резания (0,1 — 0,3мм). В качестве инструмента применяют алмазные и твердосплавные резцы.

Главным движением в алмазно-расточных  станках является вращение шпинделя с инструментом (рис. 3). Вертикальные одно-шпиндельные алмазно-расточные станки (рис. 3.а) имеют разделенный привод главного движения, т. е. вращение шпинделю от коробки скоростей передается с помощью ременной передачи.

В горизонтальных алмазно-расточных  станках (рис. 3.б), предназначенных для более точных работ, коробка скоростей отсутствует; электродвигатель расположен вне стакана, и шпинделям расточных головок вращение сообщается только с помощью ременной передачи. Необходимая частота вращения шпинделя настраивается ступенчатыми или сменными шкивами.

Движение подачи в вертикальных одно - шпиндельных станках сообщается шпинделю, в горизонтальных односторонних и двухсторонних станках — столу с установленным приспособлением для закрепления заготовки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Алмазно – расточные станки (а – вертикальный; б - горизонтальный)

 

Стол совершает сложный  цикл рабочих и быстрых перемещений, подавая заготовку то к одним, то к другим шпиндельным головкам, установленным на мостиках. В специализированных алмазно-расточных станках движение подачи сообщается шпиндельным головкам, а заготовка остается неподвижной. Для получения подач чаще всего используется гидравлический привод, бесступенчато регулирующий величины подачи. Тонкое (алмазное) растачивание имеет следующие достоинства:

а) в порах обработанной поверхности отсутствуют абразивные зерна, наблюдаемые при обработке абразивным инструментом (шлифовании и хонинговании);

б) точность обработки на овальность и конусность отверстий диаметром 100 — 200мм достигает второго и даже первого класса (0,01 — 0,005мм).

 

 

3.  КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ

 

На координатно-расточных  станках можно размечать и  центровать, сверлить, развертывать и  окончательно растачивать отверстия, обрабатывать фасонные контуры, фрезеровать  торцы бобышек и др.

Станки этого типа применяют  для обработки точных отверстий  в тех случаях, когда расстояния между их осями или расстояния их осей от базовых поверхностей детали должны быть выдержаны с очень  высокой степенью точности.

Точные расстояния между  осями обработанных отверстий и  принятыми базовыми поверхностями  получают на этих станках без применения каких-либо приспособлений для направления  инструмента. Для точного отсчета  перемещений подвижных узлов  станка координатно-расточные станки имеют специальные устройства: точные ходовые винты с лимбами и  нониусами; жесткие и регулируемые концевые меры вместе с индикаторными  устройствами; прецизионные масштабы в сочетании с оптическими  приборами и индуктивные проходные  винтовые датчики. Для этих целей  применяют системы: механические, оптико-механические, оптические, оптико-электрические, электрические.

Координатно-расточные станки бывают одностоечные и двустоечные. Одностоечные координатно-расточные станки обычно снабжают крестовым столом, который может перемещаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях (продольном и поперечном). Шпиндель имеет вращательное движение и движение подачи в осевом направлении. У двустоечных координатно-расточных станков стол может перемещаться только в продольном направлении, а поперечное перемещение по траверсе получает головка со шпинделем.

Координатно-расточные станки можно использовать как измерительные  машины для проверки размеров деталей  и особо точных разметочных работ. Во избежание температурных влияний  окружающей среды на точность работы, координатно-расточные станки необходимо устанавливать в изолированном помещении, где поддерживается постоянная температура в пределах 20°С.  Наиболее распространены следующие координатно-расточные станки: одностоечные - 2411, 2421, 2431, 2440С, 2В440А, 2А450, 2Д450; двустоечные - 2455, 2457, 2458, 2459, 2В460, 2А470. На рис. 4 показан одностоечный координатно-расточной станок 2А450.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4 Одностоечный координатно–расточной станок 2А450

 

Основной особенностью станка является то, что он оборудован оптическими устройствами, позволяющими отсчитывать целую и дробную части размера. Поэтому точность отсчета перемещений стола не зависит от механизмов, перемещающих стол, и не нарушается даже при износе этих механизмов.

Основные узлы станка: 1 - станина, 2 - стойка, 3 - шпиндельная бабка, 4 - стол.

В условиях нормальной эксплуатации станок обеспечивает точность установки межцентровых расстояний в прямоугольной системе координат 0,001мм, в полярной системе — 5 угловых секунд.

Координаты отсчитывают  с помощью точных масштабных зеркальных валиков и оптических приборов. Зеркальные валики представляют собой стержни из нержавеющей стали, на которых нанесены тонкие винтовые риски с точным шагом. Поверхность валиков доведена до зеркального блеска. Координаты устанавливают по точным шкалам при наблюдении через специальные микроскопы. Зеркальный валик размещен на столе станка и перемещается вместе с ним.

Список используемой литературы

 

1. Локтев Д.А. Металлорежущие станки инструментального производства. М., «Машиностроение», 1967. 328 с
2. Лоскутов В.В. Зуборезные станки. М., «Машиностроение», 1967. 108 с
3. Чернов Н.Н. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных техникумов. М., «Машиностроение», 1978. 389 с
4. Металлорежущие станки. Учеб. пособие для втузов. Н.С.Колев, Л.В.Красниченко, Н.С.Никулин и др. - 2-е изд.,перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. 500 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение

 

1. Классификация металлорежущих станков
1. Обозначение станков
2. Расточные станки

2.1 Горизонтально – расточные  станки

2.2 Алмазно – расточные станки

2.3 Координатно – расточные станки

Заключение

Список используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В своей курсовой работе я рассмотрел характеристики и принцип работы расточных станков.

Количественное и качественное развитие машиностроения в значительной степени зависит от станкостроения. Без развития станкостроения нельзя добиться широкого спектра развития производства, выпуска деталей, непрерывного технического прогресса, роста производительности труда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Рязанский государственный  радиотехнический университет

Кафедра АИТП

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине

“ Технологические процессы и

производства ”

 

 

 

 

 

 

                                                                                     Выполнил:

                                                                                     Студент группы 0032

                                                                                     Шипунов С.В.

                                                                                     Проверил:

                                                                                     доцент кафедры АИТП

                                                                                     Лашин В.А.

 

 

 

Рязань 2013