Вертикально-сверлильный станок модели 2Н135

Содержание

 

Введение…………………………………………………..…………..4

1. Основные технические данные и характеристика

    станка 2Н135……………………………………………….............6

2. Схема станка. Устройство и органы управления………………..8

3. Кинематическая схема станка, описание, составление

 уравнения кинематического  баланса, график частот,

расчёт min и max частоты вращения……………………………….12

4. Эксплуатация и обслуживание станка…………….…................

Заключение………………………………………………………….

Список литературы…………………………………………............

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Металлорежущие  станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенным для  производства современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому  количество и качество металлорежущих станков, их техническая оснащенность в значительной степени характеризуют  производственную мощь страны.

 

Сверлильные станки предназначены  для:

 

• сверления сквозных и глухих отверстий;
• рассверливание отверстий на больший диаметр;
• нарезания в них резьбы метчиком;
• зенкерование, выполняемое для получения отверстия более высокого квалитета и меньшего параметра шероховатости поверхности;
• растачивание предварительно просверленных отверстий на большой диаметр с помощью расточных пластин, закреплённых на специальных оправках;
• зенкование, выполняемое для образования в основании просверленного отверстия гнёзд с плоским дном под головки винтов и болтов;
• развертывание цилиндрических и конических отверстий, обеспечивающее высокую точность и меньшую шероховатость обрабатываемой поверхности;
• раскатывание отверстий специальными оправками со стальными закаленными роликами или шариками для получения плотной и гладкой поверхности отверстии, а также шероховатости в пределах 0,63—0,080 мкм;
• подрезание (цековка) торцов наружных и внутренних приливов с целью получения ровной поверхности, перпендикулярной оси отверстия;
• вырезание отверстий больших диаметров в листовом материале с помощью специальной оправки с закрепленными в ней резцами;
• протачивание внутренних канавок различной формы специальными оправками с закрепленным режущим инструментом.

         Эти операции выполняют сверлами, зенкерами, развертками и другими подобными инструментами. Однако, этими основными видами работ не исчерпываются технологические возможности сверлильных станков, на которых можно, например, развальцовывать пустотелые заклепки, обрабатывать многогранные отверстия, а также выполнять другие операции.

 

Существуют  следующие типы универсальных сверлильных станков:

1 . Одношпиндельные настольно-сверлильные станки для обработки отверстий малого диаметра. Станки широко применяют в приборостроении. Шпиндели этих станков вращаются с большой частотой.

2. Вертикально-сверлильные  станки (основной и наиболее распространенный  тип), применяют преимущественно для обработки отверстий в деталях сравнительно небольшого размера. Для совмещения осей обрабатываемого отверстия и инструмента на этих станках предусмотрено перемещение заготовки относительно инструмента.

3. Радиально-сверлильные  станки используют для сверления  отверстий в деталях больших  размеров. На этих станках совмещение осей отверстий и инструмента достигается перемещением шпинделя станка относительно неподвижной детали.

4. Многошпиндельные  сверлильные станки обеспечивают  значительное повышение производительности труда по сравнению с одношпиндеольными станками.

5. Горизонтально-сверлильные станки для глубокого сверления.

6. Наклонно-сверлильные  станки для получения отверстий,  ось которых находится под  некоторым углом к поверхности.

К группе сверлильных станков можно также  отнести центровальные станки, которые служат для получения в торцах заготовок центровых отверстий.

Основными размерами сверлильных станков являются:

• наибольший условный диаметр сверления,
• размер конуса шпинделя и наибольший его вылет,
• наибольший ход шпинделя, наибольшие расстояния от торца шпинделя до стола и до фундаментной плиты и др.

        В зависимости от области применения различают универсальные и специальные сверлильные станки. Находят широкое применение и специализированные сверлильные станки для крупносерийного и массового производства, которые создаются на базе универсальных станков путем оснащения их многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками и автоматизации цикла работы.

       Спектр применения сверлильных станков велик. Они используются в механических, сборочных, ремонтных и инструментальных цехах машиностроительных заводов и в предприятиях малого бизнеса.

 

 

 

 

 

1.Основные технические данные и характеристика станка 2Н125

 

Одним из представителей вертикально-сверлильных  станков является станок модели 2Н135.

Станок  является универсальным вертикально-сверлильным  и относится к конструктивной гамме вертикально-сверлильных станков  средних размеров (2Н118, 2Н125, 2Н135 и 2Н150) с условным диаметром сверления  соответсвенно 18, 25, 35 и 50мм. Станки этой гаммы широко унифицированы между собой. По сравнению с ранее выпускавшимися станками (с индексом А) станки этой гаммы имеют более удобное расположение рукояток управления коробками скоростей и подач, лучший внешний вид, более простую технологию сборки и механической обработки ряда ответственных деталей, более совершенную систему смазки. Агрегатная компоновка и возможность автоматизации цикла обеспечивают создание на их базе специальных станков.

Вертикально-сверлильный станок 2Н135 предназначен для выполнения следующих видов работ: сверления, рассверливания, зенкования, зенкерования, развертывания и растачивания отверстий, нарезания резьбы, подрезки торцев ножами.

Наличие на станке механической подачи шпинделя, при ручном управлении циклами работы, допускает обработку деталей  в широком диапазоне размеров из различных материалов с использованием инструмента из высокоуглеродистых и быстрорежущих сталей и твёрдых  сплавов.

Установленное на станках электрическое устройство реверсирования двигателя главного движения, позволяет производить  нарезание внутренней резьбы машинными метчиками до (М18) при ручной подаче шпинделя и даже фрезерование.

Станок  используется для работы в условиях единичного, мелкосерийного и серийного  производства, в ремонтных и сборочных цехах.

 

 

Принцип работы.

Обрабатываемая  деталь устанавливается на столе  станка и закрепляется в машинных тисках или в специальных приспособлениях. Совмещение оси будущего отверстия  с осью шпинделя осуществляется перемещением приспособления с обрабатываемой деталью  на столе станка.

Режущий инструмент, в зависимости от формы  его хвостовика, закрепляется в шпинделе станка при помощи патрона или  переходных втулок. В соответствии с высотой обрабатываемой детали и длиной режущего инструмента производится установка стола и шпиндельной бабки.

Отверстия могут обрабатываться как ручным перемещением шпинделя, так и механической подачей.

 

 

 

Основные технические данные

 

Класс точности станка 2Н135

 

Наименование параметров	Модель 2Н135
Наибольший диаметр сверления  в стали 45, мм	25
Размеры конуса шпинделя	Морзе 4
Расстояние оси шпинделя до направляющих колонны, мм	300
Наибольший ход шпинделя, мм	250
Расстояние от торца шпинделя, мм до стола до плиты	30-750 700-1120
Наибольшее перемещение сверлильной  головки, мм	170
Перемещение шпинделя за один оборот штурвала, мм	122, 46
Рабочая поверхность стола, мм	450х500
Наибольший ход стола, мм	300
Количество скоростей шпинделя	12
Количество подач	9
Пределы подач, мм/об.	0,1-1,6
Управление циклами работы	ручное
Мощность двигателя главного движения, кВт	4,0
Габариты станка, мм высота ширина длинна	2535 835 1030
Масса станка, кг	1200

 

 

 

 

 

 

 

2. Схема станка. Устройство и органы управления

 

          Станина 6 имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол (на котором закрепляют обрабатываемую деталь)  и сверлильная головка 12, несущая шпиндель 10. Инструмент устанавливают в шпинделе, получающем вращение от электродвигателя через коробку скоростей 2. Величину вертикального перемещения шпинделя (подачу) регулируют с помощью коробки подач 5 или штурвалом. Управление коробками скоростей и подач осуществляют рукоятками 7. Контроль глубины обработки осуществляют по лимбу. В нише станины размещен противовес. Электрооборудование станка 9 вынесено в отдельный шкаф 8. Фундаментная плита служит опорой станка. В средних и тяжелых станках на ее верхнюю плоскость можно устанавливать заготовку. Стол станка бывает подвижным (от рукоятки  через коническую пару зубчатых колес и ходовой винт), неподвижным (съемным) или поворотным (откидным). Его монтируют на направляющих станины или выполняют в виде тумбы, установленной на фундаментной плите.

 

       Вертикально-сверлильный станок мод. 2Н135: 1 — привод; 2 — коробка скоростей; 4 — насос плунжерный маслянный; 5 — коробка подач; 6 —колонна, стол, плита; 7 — механизм управления скоростями и подачами; 8 — электрошкаф; 9 — электрооборудование; 10 – шпиндель в сборе;11 — система охлаждения; 12 — сверлильная головка.

 

      Основные узлы станка:

 

Колонна, стол, плита.

 

           Колонна станка представляет собой чугунную отливку. По направляющим колонны типа "ласточкин хвост" вручную перемещаются сверлильная головка и стол. Стол станка имеет три Т-образных паза. На фундаментной плите установлен электронасос, а внутри плиты - резервуар с отстойником для охлаждающей жидкости.

 

         Коробка скоростей и привод.

 

            Коробка скоростей сообщает шпинделю 12 различных частот вращения с помощью передвижных блоков. Опоры валов коробки размешены в двух плитах – верхней и нижней, скрепленных между собой четырьмя стяжками. Коробка скоростей приводится во вращение вертикально расположенным электродвигателем через эластическую муфту и зубчатую передачу. Последний вал коробки - гильза – имеет шлицевое отверстие, через которое вращение передается шпинделю. Через шестерённую пару вращение передается на коробку подач.

           Смазка коробки скоростей, как и всех сборочных единиц сверлильной головки, производится от плунжерного насоса, закрепленного на нижней плите. Работа насоса контролируется специальным маслоуказателем на лобовой части подмоторной плиты.

 

Механизм переключения скоростей  и подач.

 

           Переключение скоростей производится рукояткой которая имеет четыре положения по окружности и три вдоль оси, переключение подач осуществляется рукояткой, имеющей три положения по окружности и три положения вдоль оси. Рукоятки расположены на лобовой стороне сверлильной головки. Отсчет включаемых скоростей и подач производится по таблицам.

 

Коробка подач.

 

          Механизм коробки подач смонтирован в отдельном корпусе и устанавливается в сверлильной головке. За счет перемещения двух тройных блоков шестерен осуществляются девять различных подач. На станках 2Н135 и 2HI35 коробка подач отличается только приводом. Коробка подач смонтирована в расточке верхней опоры червяка механизма подач. На последнем валу коробки посажена муфта, передающая вращение червяку.

 

 

Сверлильная головка.

 

          Сверлильная головка представляет собой чугунную отливку коробчатого сечения, в которой монтируется все основные узлы станка: коробка скоростей, коробка подач, шпиндель, механизм подачи, противовес шпинделя и механизм переключения скоростей и подач.

Механизм  подачи, состоящий из червячной передачи, горизонтального вала с реечной шестерней, лимба, кулачковой и храповой обгонных муфт, штурвала, является составной частью сверлильной головки.

Механизм подачи приводится в движение от коробки подач и предназначен для выполнения следующих операций:

• ручного подвода инструмента к детали;
• включения рабочей подачи;
• ручного опережения подачи;
• выключения рабочей подачи;
• ручного отвода шпинделя вверх.
• ручной подаче, используемой при нарезании резьбы.

Механизм подач допускает ручную подачу шпинделя. Для предохранения механизма подачи от поломки имеется предохранительная муфта. Гайка и винт  служат для регулирования пружинного противовеса.

 

Шпиндель.

 

         Шпиндель смонтирован на двух шарикоподшипниках. Осевое усилие подачи воспринимается нижним упорным подшипником, а усилие при выбивке инструмента - верхним. Подшипники  расположены в гильзе, которая с помощью реечной пары перемещается вдоль оси. Регулировка подшипников шпинделя осуществляется гайкой.

Для выбивки инструмента служит специальное приспособление на головке шпинделя. Выбивка происходит при подъеме шпинделя штурвалом: обойма приспособления упирается в корпус сверлильной головки, и рычаг, поворачиваясь вокруг оси, выбивает инструмент.

 

 

Расположение органов управления

 

 

3-кран включения охлаждения; 4,19-болты  для регулировки клина стола  и сверлильной головки; 5-рукоятка  перемещения стола и сверлильной  головки; 6,18-винты зажима стола  и сверлильной головки; 8-вводной  выключатель;

10-сигнальная кнопка СТАНОК ВКЛЮЧЁН; 11-кнопка включения правого вращения шпинделя; 12- кнопка включения левого вращения шпинделя; 13-кнопка включения качательного движения шпинделя при переключении скоростей и подач; 14-рукоятка переключения скоростей; 15-кнопка СТОП; 21-рукоятка переключения подач; 22-кнопка включения ручной подачи; 23-штурвал механизма подач; 24-лимб для отсчёта глубины обработки; 25-выключатель освещения; 27-выключатель насоса охлаждения; 28-кулачок для настройки глубины обработки; 29-кулачок для настройки глубины нарезаемой резьбы; 30-рычаг автоматического реверсирования главного привода при достижении заданной глубины нарезаемой резьбы; 31-рычаг отключения механической подачи при достижении заданной глубины обработки; 32-квадрат для ручного перемещения сверлильной головки.

3. Кинематическая  схема станка, описание, составление уравнения кинематического баланса, график частот, расчёт min и max частоты вращения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кинематическая схема вертикально-сверлильного

станка модели 2HI35

 

 

 

Движение  резания (главное движение) - вращение шпинделя с режущим инструментом. Движение подачи - осевое перемещение шпинделя с режущим инструментом. Вспомогательные движения - ручные перемещения стола и шпиндельной бабки в вертикальном направлении, и быстрое ручное перемещение шпинделя вдоль его оси. Кинематическая схема станка модели 2Н125 представлена выше.

         Частота вращения шпинделя изменяется с помощью коробки скоростей. Главное движение осуществляется от вертикально расположенного электродвигателя (N1=2.2 кВт ; n1=1420 об/мин).

 

        Станок состоит из двух кинематических групп формообразования:

         Главное движение. Группа движения скорости резания Ф_v (В₁) – вращение шпинделя – имеет внутреннюю связь в виде вращательной кинематической пары между шпинделем 1 и его гильзой 2. Внешняя связь передаёт движение к шпинделю от двигателя М1 через коробку скоростей i_v. Движение  Ф_v (В₁) – простое, с замкнутой траекторией и должно настраиваться по двум параметрам: на скорость – коробкой скоростей на 12 ступеней в пределах 45-2000 об/мин и на направление – реверсированием двигателя М1. Обратное вращение шпинделя используется при нарезании резьбы.

 

         Шпиндель V получает вращение от электродвигателя N1 = 2,2 кВт, n1 = 1420 об/мин. через постоянную зубчатую пару I вала . С вала II на вал III движение передаётся с помощью тройного блока на шлицах 25-30-35, получается три варианта передаточных отношений:  , , . С вала III на вал IV с помощью двойного блока 35-42, получается два варианта передаточных отношений: и . Между валом IV и шпинделем V постоянная передача , получается два варианта передаточных отношений: и .

          Таким образом, коробка скоростей  с помощью одного тройного  и двух двойных подвижных блоков  обеспечивает получение шпинделем  12 частот вращения в пределах  от 45…2000 об/мин.

 

          Движение подачи. Группа движения подачи Ф_s (П₂) – простая, и её внутренняя связь состоит из одной поступательной кинематической пары между гильзой 2 и корпусом сверлильной головки 3. Внешняя связь передаёт движение гильзе шпинделя от того же двигателя М1 через коробки скоростей i_v и подач i_s, зубчатую М₁ и предохранительную шариковую М₂ муфты, червячную и реечную передачи. Движение подачи Ф_s (П₂) – движение простое, с незамкнутой траекторией и должно настраиваться по четырём параметрам: на скорость – коробкой подач на 9 ступеней в пределах 0,1-1,6 мм на  оборот шпинделя, на путь – лимбом 4 с упорами, на исходное положение – при помощи муфты-штурвала М₃. Обратного механического перемещения шпинделя в станке нет. Оно может быть только ручным. Сверлильная головка может вручную перестанавливаться по вертикали. Стол тоже имеет ручное вертикальное перемещение.

 

           Осевое перемещение гильзе шпинделя  сообщается от шпинделя V через постоянные передачи и и трёхваловую коробку подач. С VIII на вал IX  через тройной блок на шлицах со значениями зубчатых колёс

С IX вала на X вал движение передаётся через зубчатые колёса

Далее с X вала на XI через муфты М₁ и М₂, затем через червячную передачу и реечное колесо z = 25,  на рейку с модулем 3 мм, которая закреплена на гильзе шпинделя. Тройной блок на валу VIII и тройной блок на валу X обеспечивает получение девяти различных величин подач в пределах 0,1-1,6 мм/об.

 

          Механизм подачи обеспечивает  ручное перемещение шпинделя, включение  и выключение механической подачи. Нарезание резьбы осуществляется  при ручной подаче шпинделя  и реверсированием двигателя  главного движения.

 

          Вертикальное перемещение сверлильной  головки (установочное перемещение)  осуществляется вручную через  червячную передачу z = 1-32. Требуемую глубину сверления устанавливают посредством кулачков на лимбе отсчёта глубины сверления. Шпиндель имеет пружинный противовес.

 

 

 

 

 

 

 

 

            Уравнение кинематического баланса:

 

n_шп. = 1420 × × II III × IV × V

 

 

 

              График частот вращения шпинделя в пределах 45…2000 об/мин:

 

 

 

n_шп. min = 1420 × × × × × =

 

 

n_шп max = 1420 × × × × × =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Эксплуатация  станка и его обслуживание

 

Нормальная работа станочного парка  зависит от постоянного технического надзора со стороны станочника и  механика цеха.

Смазка станка в процессе работы обеспечивает бесперебойную работу его механизмов и увеличивает  срок службы трущихся частей. Для подачи масла к рабочим органам на станке устанавливают специальные  устройства как показано на рисунке. Смазки подлежат подшипники электродвигателя 1, подшипники и шестерни коробки  подач и механизм подач 3, винт подъема  стола 6, валик подъема стола 5, подшипники электронасоса 7, указатель работы маслонасоса 2 и указатель уровня масла 4.

До первоначальной заливки смазки необходимо промыть все масляные ёмкости бензином или осветительным  керосином, заполнив их затем маслом, сорт которого указан в паспорте станка.

Уровень масла в сверлильной  головке контролируют по масло указателю. Первый раз менять масло рекомендуется после 10 дней работы, второй – после 20 дней, а затем – через каждые 3 месяца. Перед заливкой масло должно быть предварительно профильтровано через сетку. Перед началом работы на станке, сразу же после включения вращения шпинделя вправо, нужно проверить работу маслонасоса. Контроль осуществляют по указателю на передней стенке сверлильной головки.

Только убедившись в нормальной работе насоса и смазав все точки  можно приступать к работе на станке.

 

 

 

 

Внимание!

При отсутствии подачи масла на контрольный глазок немедленно остановите станок.

В этом случае необходимо осмотреть насос, выяснить и устранить причину отсутствия подачи масла. Насос крепится к нижней плите корпуса коробки скоростей. Для доступа к нему необходимо снять боковую крышку сверлильной головки. Смену масла рекомендуется производить первый раз после 10 дней работы, второй раз после 20 дней, а затем через каждые три месяца. Проверку системы смазки производите такие через каждые три месяца.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Инструкция  по эксплуатации и техническому обслуживанию станка

 

1. Предохранительная муфта механизма подачи отрегулирована по осевому усилию на шпинделе на 15 % больше допускаемого, для регулировки муфты необходимо снять правую верхнюю крышку сверлильной головки и гайкой на червяке уменьшить или увеличить натяжение пружины.
2. Направляющие стола регулируются винтами на правой стороне стола. Зажим стола осуществляется винтом с квадратом, расположенным с правок стороны стола, и рукояткой подъема стола.
3. Направляющие сверлильной головки регулируются винтами, расположенными на правой боковой поверхности направляющих, сама головка зажимается винтом с квадратом на этой же стороне   рукояткой подъема стола.
4. Для регулирования упорного подшипника шпинделя необходимо:

• отвернуть пробку на лицевой части сверлильной головки станка .

• шпиндель установить так, чтобы стопор в гайке был совмещен с отверстием;
• отпустить стопор и, повертывая шпиндель, совместить отверстие в гайке с отверстием сверлильной головки;
• вставив в отверстие гайки цилиндрический стержень, провернуть шпиндель против часовой стрелки до ликвидации осевого люфта и завернуть стопор гайки.

5. Для подтяжки пружины противовеса нужно отвернуть пробку на дне сверлильной головки, слить масло из резервуара, поворотом винта подтянуть пружину.

6. Для удобства зажима обрабатываемой детали в тисках станочных, поставляемых со станком, можно использовать рукоятку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовка станка к работе

 

1. Проверьте заземление станка  и соответствие напряжения в сети и электрооборудовании ставка.

2. Ознакомьтесь с назначением всех органов управления.

3. Проверить на холостом ходу  станка:

• работу механизма и сверлильной головки;
• исправность сигналь них, кнопочных и тормозных устройств;
• правильность работы блокировочных устройств;
• исправность системы смазки и системы охлаждения;
• наличие на станке жестких упоров, ограничивающих перемещение сверлильной головки стола.

4. Установочные перемещения сверлильной  головки производите только при  отжатых клиньях.

 

 

 

Работа станка

 

1. При работе станка необходимо руководствоваться установленными для данного станка режимами резания. Наибольшие мощности и крутящие моменты на шпинделе должны быть не более установленных

2. Не рекомендуется переключать  частоты вращения шпинделя и подач на ходу.

3. По окончании сверления отключите подачу СОЖ

 

 

Литература

 

1. А.Г.Схиртладзе, В.Ю.Новиков "Технологическое оборудование машиностроительных производств" - 2001

2. А.М. Кучер, М.М. Киватицкий, А.А. Покровский "Металлорежущие станки"   - 1972

3. Д.Н. Решетов "Детали и механизмы металлорежущих станков" - 1960