Алмазно-расточные станки: принцип работы и виды

Разновидности

Координатно-расточные станки по типу конструктивного исполнения бывают двух видов:

Одностоечные. Заготовка в оборудовании закрепляется на рабочем столе, который перемещается по горизонтали в двух направлениях. При этом режущий инструмент устанавливается в шпиндель и двигается вертикально.
Двухстоечные. Как и аналог имеет стол с возможностью крепления обрабатываемой заготовки, двигается только в продольном направлении. Применяемая в конструкции траверса имеет направляющие для перемещения шпинделя с инструментом по горизонтали и вертикали.

По автоматизации станка различают:

установленные индикаторы, возможность набора координат для обработки;
применение числового программного управления;
приспособление для автоматической замены режущего инструмента в зависимости от условий обработки;
возможность синхронизации с блоком программного управления рабочего стола, где закрепляется заготовка.

Одностоечный координатно-расточный станок (Фото: Instagram / rage_83)

Алмазно-расточной станок

335043 О П И С А Н И ИЗОБРЕТЕН И К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ юз Советск иалистическихРеспублик висимое от авт. свидетельстваявлено 06,Х.1970 ( 1481584/25-8 М. Кл. В 23 Ь 41/ заявкиприсоединени Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР,1972, Бюллетень13 публиковано та опубликования описания 15 Х.1972 Авторыизобретен ф. Дубиненко и В. Ш, Казацк явите АЛМАЗНО-РАСТОЧНОЙ СТАНОК 5 Известны алмазно-расточные станки с устройствами для копменсации тепловых деформаций. Однако в них должны быть установлены специальные охлаждающие агрегаты, кроме того, они не учитывают температурных 5 смещений в горизонтальной плоскости стола с установленной на нем обрабатываемой деталью, а также моста со шпиндельной головкой в случае смещения последней относительно вертикальной оси моста. 10Предлагаемый алмазно-расточный станок отличается от известных тем, что мост выполнен в виде плиты с направляющими скалками, каждая из которых соединена с фиксирующим устройством, управляемым сигналами, посту пающими от регистрирующих несоосность осей шпиндельной головки и обрабатываемой детали датчиков.Указанные отличия позволяют компенсировать горизонтальные смещения оси обрабаты ваемой детали путем получения разнонаправ ленных и регулируемых переметцений оси шпиндельной головки.На чертеже представлена схема предлагаемого станка, 2 Станок состоит из станины 1, подвижного стола 2, шпиндельной головки 8, установленной на мосту 4 с направляющими скалками 5 (по две с каждой стороны моста).Каждая направляющая скалка 5 входит в 30 упругую гидропластную втулку б, смонтированную в выступах 7 станины 1. На станине 1 мост 4 крепится при помощи фиксирующих устройств, состоящих, например, из четырех гидроцилиндров 8 с,пружинами 9 и поршнями 10 проставок 11 и гидропластных втулок б,Направленные температурные смещения оси шпиндель ной головки осуществляются следующим образом: с пуском станка масло подается в верхние полости двух, например левых, гидроцилиндров 8, в результате чего освобождаются левые направляющие скалки 5 моста 4.Ось шпиндельной головки 8 смещается в горизонтальной плоскости в результате температурных деформаций моста 4 влево в сторону освобожденных направляющих скалок 5, Когда смещение оси шпиндельной головки достигнет установленной величины, датчик, регистрирующий это смещение, подает сигнал на отключение масла от левых цилиндров 8, вследствие чего левые направляющие скалки 5 будут вновь зафиксированы усилиемпружины 9.При необходимости смещения оси шпиндельной головки 8 вправо масло подается к правым гидроцилиндрам 8, произойдет освобождение правых направляющих скалок 5 моста 4, Теперь ось шпиндельной головки 8 будет смещаться вправо вместе с расширяю335043 датчиков, на станине которого установл н мост, несущий шпипдельную головку, отличающийся тем, что, с целью компенсации горизонтальных смещений оси обрабатываемой 5 детали путем получения разнонаправленныхи регулируемых перемещений оси шпиндельной головки, мост выполнен в виде плиты с направляющими скалками, каждая из которых соединена,с фиксирующим устройстзом, 10 управляемым, сигналами, поступающими стрегистрирующих несоосность осей шпиндельной головки и обрабатываемой детали датчиков.2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что 15 фиксирующее устройство выполнено, например, в виде гидроциливдра с,подпружиненным поршнем и установленной в выступах станины гидропластной втулки, во внутреннее отверстие которой входит направляющая 20 скалка. оставитель Г, Довиа Корректор Т. Китае Текр урилко ри акт аказ 1401/8 Изд.593 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений Москва, Ж, Раупунова,я, п нп щимся в эту сторону мостом 4, т. е. в процессе работы станка можно смещать ось шпиндельной головки 3 в горизонтальной плоскости относительно первоначального положения вправо и влево на величину, определяемую датчиком и равную смещению оси обрабатываемой детали.В качестве фиксирующих устройств можно применить любое другое известное приспособление. Также ясно, что скалки,в этом случае могут быть выполнены не цилиндрической формы, а их число — другим

Важно только, чтобы мост имел возможность направленного горизонтального перемещения, управляемого с помощью датчиков и фиксирующих устройств.Предмет изобретения1. Алмазно-расточной станок с компенсацией гемпературных смещений по сигналам Тираж 448 Подписноеоткрытий при Совете Министров СССРая наб., д

4/5 Смотреть

2Л614 – о характеристиках оборудования

Этот станок также представляет группу с универсальными изделиями. Его применяют при обработке корпусных деталей, имеющих вес не больше 1000 килограмм. Характерны и другие особенности:

Оснащение встроенным поворотным столом. Стандартные движения – с использованием продольного, поперечного направления. Их придерживаются и в изделии 2а622ф4.
Стоит отметить наличие передней стойки, которая неподвижна.
Среди главных агрегатов – электромотор на переменном токе, отвечающий за организацию вращательного движения, которое осуществляется при участии шпинделя, планшайбы.
Управлять процессом легче при использовании механизма выбора передач с рукояткой. Как и в варианте 2а622ф4.

Станок-модификация 2л614 всегда дополняется не только планшайбой встроенной разновидности, но и суппортом, двигающимся радиально. Список выполняемых операций больше благодаря радиальному суппорту.

При обработке можно использовать так называемый выдвижной шпиндель. Тогда фрезерные работы позволяют не использовать суппорт радиального типа.

Станки принесут пользу предприятиям в сфере механики, инструментального производства. По точности есть соответствие категории, обозначаемой H. По-другому устроены изделия 2а622Ф4.

Видео: горизонтальный расточной станок с ЧПУ.

Алмазно-расточные станки

Алмазно-расточные станки принадлежат к группе отделочных станков. Они предназначены для тонкого растачивания точных цилиндрических поверхностей, а при наличии дополнительной оснастки и для обработки торцов, канавок, конических и фасонных поверхностей вращения; эти станки наиболее эффективны в условиях массового, крупносерийного, а иногда и мелкосерийного производства.

Под тонким растачиванием понимают окончательную отделочную обработку отверстий, выполняемую алмазным или твердосплавным режущим инструментом. Алмазный инструмент применяют главным образом для растачивания деталей из цветных сплавов, эбонита, текстолита, резины и других синтетических материалов, а обработку черных металлов производят твердосплавным режущим инструментом. Алмазное растачивание в ряде случаев заменяет шлифование.

К числу деталей, для обработки которых применяют алмазно-расточные станки, относятся шатуны, втулки, вкладыши, гильзы, головки блока, отверстия под палец в поршнях и ряд других.

Особенности процесса тонкого растачивания. Процесс тонкого растачивания характеризуется высокими скоростями резания, малой величиной подачи и небольшой глубиной резания, обеспечивающей минимальную шероховатость обработанной поверхности. Режим тонкого растачивания: скорость резания до 1000 м/мин, величина подачи 0,01—0,1 мм/об и глубина резания 0,05—0,55 мм. Высокая точность обработки отверстий, отклонение от круглости 0,003—0,005 мм и шероховатость поверхности 0,16-0,63 мкм.

К алмазно-расточным станкам предъявляют высокие требования, главными из которых являются: высокая частота вращения шпинделя, превышающая 6000 об/мин; устойчивые малые величины подачи (менее 0,04 мм/об); бесступенчатое регулирование подачи, высокая скорость ускоренных ходов (4—7 м/мин); высокая точность вращения шпинделя при отсутствии вибраций.

Базовые детали алмазно-расточных станков, такие, как станины, столы, салазки, выполняют массивными, жесткими, с большим числом ребер жесткости

Особое внимание уделяют шпинделям

Точность вращения шпинделя в значительной степени определяет выходную точность обработки. Шпиндели монтируют на высокоточных подшипниках качения или скольжения. Передачу вращения на шпиндель для получения низкой шероховатости обрабатываемой детали осуществляют ременной передачей. Шпиндель и закрепленные на нем детали обычно подвергают балансировке. Применение гидравлической установки дает возможность не только применить бесступенчатое регулирование подачи, но также автоматизировать цикл перемещения стола и другие вспомогательные операции. Электродвигатели, насосы и другие механизмы станка изолируют от точных элементов путем их выноса за пределы станка, что также способствует уменьшению тепловых деформаций базовых деталей станка.

Алмазно-расточные станки по « расположению оси шпинделя делят на две большие группы: горизонтальные и вертикальные. Существуют также специальные станки с наклонными шпинделями и комбинированные. Кроме того, они бывают одношпиндельные и многошпиндельные, односторонние и двусторонние.

www.4ne.ru

Виды расточных головок

Рассматриваемый металлообрабатывающий инструмент делится на два типа, которые отличаются видом подачи:

Ручные.
Автоматические.

Рассмотрим их подробнее.

Головки с ручной подачей

Данный тип использовался на самых первых расточных станках с простейшими системами числового программного управления. Они используются для получистовой обработки отверстий в металлических изделиях с диаметром от 10 до 630 мм. В современных условиях их активно используют в качестве инструмента для выполнения работ, к которым не предъявляют высоких требований по классу точности (до 0,04 мм). В качестве материала изготовления используется высококачественная инструментальная сталь, которая подвергается высокотемпературной закалке и финишной обработке на шлифовальных станках.

Головки с автоматической подачей

Устройства с автоматической подачей отличаются универсальностью использования. Их применяют для последовательного выполнения следующих видов обработки:

расточки;
торцевания;
точения.

И прочих работ, необходимость в которых может возникнуть в процессе обработки металлических изделий. Универсальная конструкция позволяет устанавливать их не только на фрезерные станки, но на горизонтально-расточное и координатно-расточное оборудование с числовым программным управлением.

В современной металлообрабатывающей промышленности автоматический инструмент играет важную роль, поскольку именно на использование подобного оборудования ориентированы новейшие станки.

По глубине воздействия выделяют две основные группы:

Малоглубинные. Используются на начальных этапах работы. Конструкция такого типа отличается простотой исполнения. Режимы использования отличаются скоростью подачи и максимальной глубиной воздействия. Независимо от режима и типа конструкции все головки имеют набор съемных режущих элементов, которые закрепляют специальными фиксаторами.
Большеглубинные. Данный тип предназначен для расточки отверстий в металле на большой глубине. По сравнению с малоглубинным инструментом конструкция более сложная за счет наличия механизма по удалению металлической стружки, образовывающейся в процессе эксплуатации. Побочные продукты обработки могут выводиться как внешним, так и внутренним способом. Имеется возможность установки съемных резцов.

Сверлильные станки предназначены для выполнения следующих работ:

сверление сквозных и глухих отверстий (рис. 1, а), при этом обеспечивается возможность получения параметра шероховатости поверхности не ниже 12—13 квалитета и Ra = 6,3…15 мкм;
рассверливание отверстий — увеличение диаметра спиральным сверлом (рис. 1, б);
зенкерование, позволяющее получить более высокий квалитет и меньшее значение параметра шероховатости поверхности отверстий по сравнению со сверлением (рис. 1, в) — точность 11…13 квалитет, Ra= 10…15 мкм;
растачивание отверстий, осуществляемое резцом на сверлильном станке (рис. 1, г);
зенкование, выполняемое для получения у отверстий цилиндрических и конических углублений и фасок под головки болтов и винтов (рис. 1, д);
развертывание отверстий, применяемое для получения необходимых параметров точности (7…11 квалитет) и шероховатости (Ro= 1,25…5 мкм) (рис. 1, е);
выглаживание, производимое специальными роликовыми оправками, или развальцовывание, имеющее назначение уплотнения — сглаживания гребешков на поверхности отверстия после развертывания деталей из дюралюминия, электрона и др. (рис. 1, ж);
нарезание внутренней резьбы метчиком (рис. 1, з); при использовании комбинированного инструмента получают сложные поверхности;
цекование — подрезание торцов наружных и внутренних приливов и бобышек (рис. 1, и).

Рис. 1. Работы, выполняемые на сверлильных станках: а — сверление отверстий; б — рассверливание; в — зенкерование; г — растачивание; д — зенкование; е — развертывание; ж — выглаживание; з — нарезание внутренней резьбы; и —цекование Этими видами работ не исчерпываются возможности сверлильных станков, на них выполняют и другие операции.

2 Разновидности оборудования

Все разнообразие расточных станков, в зависимости от функционального назначения и конструктивных особенностей, классифицируется на следующие разновидности:

сверлильно-расточные;
расточно-наплавочные (мобильные и стационарные);
фрезерно-расточные;
токарно-расточные.

Сверлильно-расточные станки — ранее наиболее распространенная группа оборудования, которую можно было встретить в любом металлообрабатывающем цеху, однако сейчас большая часть операций по сверлению выполняется на фрезерном оборудовании, ввиду чего применение таких агрегатов сократилось. В зависимости от области применения они делятся на универсальные и специализированные (для масс производства конкретной детали).

Токарно-расточный станок, как правило, применяется для обработки плоскостей и отверстий внутри корпусных конструкций. Такое оборудование нередко называется координатным, поскольку оно позволяет добиться высокой точности расположения отверстий относительно плоскости базовой поверхности. Помимо стандартной функциональности данные агрегаты могут выполнять разметочные операции.

Мобильный расточно-наплавочный станок

Мобильный расточно-наплавочный станок существенно отличается от рассмотренных механизмов. Это портативное оборудование, используемое для ремонта и восстановления цилиндрических отверстий на крупногабаритной технике. Такие агрегаты могут работать в любом месте и пространственном положении, что делает их незаменимыми в сфере автомобильного, судового и авиационного строительства.

Отдельно выделим алмазно-расточные станки, характерной особенностью которых является использование твердосплавных резцов с алмазным напылением, позволяющих вести обработку заготовок из закаленных сталей. Такие агрегаты зачастую используются для высокоточного растачивания автомобильных деталей — шатунов, втулок, цилиндров и т.д.

2.2 Популярные модели расточных станков

Одной из наиболее распространенных вертикальных расточных агрегатов является модель 2Е78П, которую Майкопский станкостроительный завод производит с 1982 года по сегодняшний день. Данное оборудование также способно выполнять фрезерные операции по деталям из стали, чугуна и цветных металлов.

Рассмотрим технические характеристик 2Е78П:

диаметр растачиваемых отверстий — от 29 до 200 мм;
диаметр сверления — до 15 мм;
максимальные габариты обрабатываемых деталей: 75*50*45 см, вес — до 200 кг;
размеры рабочего стола — 100*50 см;
мощность привода — 2200 Вт;
обороты шпинделя — 26-120 мин.

2Е78П

Среди горизонтального оборудования выделим станок 2А622Ф4, производитель — Ленинградский станкостроительный завод им. Свердлова. Данный агрегат оснащен ЧПУ — числово-программным управлением, которое значительно расширяет его функциональные возможности.

ЧПУ позволяет запрограммировать автоматическое перемещение рабочего механизма по четырем осям — X, Y, Z, W. Также предусмотрена возможность ручного управления с пульта. В станке используется система ЧПУ отечественной разработки — CNC 2C42, соответствующая классу автоматизации Ф4. Агрегат оснащен электронным дисплеем, на который выводятся данные о режиме работы станка.

Технические характеристики модели 2А622Ф4:

диаметр растачиваемых отверстий — от 15 до 250 мм;
диаметр сверления — до 50 мм;
максимальные габариты обрабатываемых деталей: 100*100*125 см, вес — до 5000 кг;
размеры рабочего стола — 125*125 см;
мощность привода — 20000 Вт;
обороты шпинделя — 4-1250 мин.

2А622Ф4

Это крупногабаритное оборудование для промышленной эксплуатации, ориентированное на использование в условиях единичного и серийного производства. Размеры станка составляют 398*634*398 см, вес — 20 тонн. Среди эксплуатационных преимуществ данного агрегата выделим наличие быстродействующих гидрозажимов, автоматически фиксирующих заготовку, устройство шпиндельного узла на прецезионных подшипниках и использование телескопических направляющих.

Назначение станков

Устройства могут применяться, когда:

Есть необходимость в нарезке резьбы (как внутренней, так и внешней);
Сверлят глухие и сквозные отверстия;
Проводят зенкерование;
Подрезают торцы заготовок;
Нужно сделать торцевое и цилиндрическое фрезерование.

В большинстве случаев такое оборудование используют, проводя чистовую или получистовую обработку. Корпуса деталей подвергают обработке крайне редко, но иногда проводят такую манипуляцию. Ремонтируют расточные станки примерно по той же схеме, что и токарные. Это касается также условий и правил эксплуатации, ведь у машин похожая конструкция.

https://youtube.com/watch?v=pgxyuzuCPPg

Как и другие многочисленные специальные виды оборудования, станок расточного типа был сконструирован на базе именно токарного.

Предназначение

Оборудование применяется для обработки внутренних поверхностей цилиндрической формы. При этом не допускаются отклонения инструмента от центра отверстия. На оборудование выполняют следующие виды работ:

сверление и расточка отверстий;
обработка внешних поверхностей заготовок цилиндрической формы;
снятие фаски, зенкерование, а также развертывание;
обработка при помощи фрез плоских поверхностей;
нарезание резьбового профиля;
измерение деталей.

При помощи станка добиваются рассверливание отверстий в таких приспособлениях, как кондуктора, где необходима высокая точность. При использовании инструмента с алмазной крошкой получают полированные поверхности, при жестком требовании допусков и посадок в сборочных чертежах. Благодаря дополнительным приспособлениям производят замеры и разметку отверстий под острыми углами. При помощи оптических приборов достигается точности обработки и измерения до 0,004 мм.

Область применения

Многоосевые станки пользуются спросом практически у любого производителя металлических изделий, мебели, пластмасс, уникальных изделий. Наибольшее количество координатных систем насчитывается в автомобиле- и авиастроении, космической промышленности. Также такие машины можно увидеть на площадках разделки листового материала.

Вертикальные многоосевые центры мобильны и легко устанавливаются на ровной площадке на новом месте. Производители закладывают возможность модернизации оборудования путем добавления осей, соответственно увеличивать приходится память, количество входов на интерфейсных платах. Из 3-координатного центра можно легко получить 5 или 6-осевые системы.

Расточные станки: горизонтальные, координатные, алмазные

Расточные станки по классификации ЭНИМС (Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков) относятся к группе сверлильных станков и делятся на несколько типов:

горизонтально-расточные станки — применяются для обработки крупногабаритных и массивных заготовок, которые невозможно обрабатывать вращением в небольших производствах и ремонтных цехах;
координатно-расточные станки – применяются для точного растачивания отверстий, которые имеют взаимозависимость между собой по межцентровому расстоянию и расположены относительно общих баз;
алмазно-расточные станки – служат для точного растачивания отверстий, канавок, конических поверхностей и т.д. в основном для деталей с большой программой выпуска, т.е. в условиях крупносерийного производства алмазным или твердосплавным инструментом.

Некоторые модели расточных станков оснащаются УЦИ (устройствами цифровой индикацией) и системами ЧПУ (числовым программным управлением). Это помогает повысить производительность и точность.

Горизонтально-расточной станок Координатно-расточной танок Алмазно-расточной станок

Горизонтальные расточные станки

Горизонтально-расточные станки обрабатывают отверстия в корпусных деталях большого размера, которые устанавливаются на стол или плиту. Заготовки устанавливают и закрепляют на столе или плите относительно рабочих органов, после чего координируют положение инструмента. Чем больше габариты и вес заготовки, тем труднее ее установить и перемещать по столу. Если заготовка имеет габариты большие, чем габариты стола, тогда ее устанавливают на плите вне станка.

Режимы резания назначаются в зависимости от материала, вида резания, точности, жесткости и т.п.

Характеристики

Основной характеристикой при выборе горизонтальных расточных станков данного типа является диаметр шпинделя, размеры которого составляют от 80 до 320 мм.

Классификация

Условно горизонтально-расточные станки можно разделить на три группы:

А – применяются для обработки негабаритных деталей, оборудование этой группы имеют диаметры шпинделя от 80 до 110 мм;
Б – применяются для обработки средних заготовок, диаметры шпинделя составляют от 150 до 220 мм;
В – применяются для обработки массивных и крупногабаритных деталей, с диаметром шпинделя до 320 мм и размерами столов от 800×900 до 1600×1800 мм.

Кинематическая схема

На рисунке представлена кинематическая схема горизонтального расточного станка 2620В с максимальным диаметром растачивания 20 мм высокой точности.

Кинематическая схема 2620В

Координатно-расточные станки

Широко применяются в инструментальных и опытных производствах, когда необходимо изготовить детали с высокой точностью. На координатно-расточных станках можно выполнять операции:

сверления,
растачивания,
фрезерования,
растачивание фасонных поверхностей: 2D-контуров и 3D-поверхностей,
шлифование,
нарезание резьбы,
измерение линейных и угловых размеров.
На видео происходит проверка на точность:

Классификация

В зависимости от расположения основных узлов оборудование можно классифицировать на:

одностоечные с вертикальным расположением шпинделя;
одностоечные с горизонтальным расположением шпинделя;
двухстоечные с вертикальным расположением шпинделя;
двухстоечные с вертикальным и горизонтальным расположением шпинделя.

Преимуществами одностоечных станков являются наличие дополнительного пространства, что позволяет легко устанавливать заготовки, приспособления и инструмент. Оборудование с горизонтальным расположением шпинделя характеризуется большей жесткостью – это позволяет обрабатывать глубокие отверстия, применяя дополнительную оснастку. Основной недостаток одностоечных станков – малый ход шпиндельной бабки по длине в вертикальном направлении. Двухстоечные станки обладают большей жесткостью и большим перемещением по длине шпиндельной бабки. Большая жесткость сказывается в лучшую сторону на точности обрабработки.

Минусам двухстоячной компоновки является более худший обзор установленной заготовки.

Горизонтально-расточные модели

Основной особенностью конструкции станка этой разновидности является то, что шпиндель расположен в горизонтальном положении и может выдвигаться. Это позволяет делать отверстия даже в самых труднодоступных местах, в том числе и в габаритных деталях (стрелы, рамы, металлоконструкции).

Основным движением горизонтально-расточных моделей является вращательно-поступательное. Выполняется оно шпинделем. Перемещается в таких станках не только собственно сам инструмент, но и заготовка. При необходимости во время работы можно переключать подачи и скорости. Подача в некоторых случаях осуществляться посредством специальной подложки.

В зависимости от комплектации, помимо основных движений, такие станки могут иметь вспомогательные:

шпиндельной бабки по вертикальной оси;
стола по заданным координатам.

Также конструкцией некоторых моделей предусмотрена возможность перемещения люнета и задней стойки. Ниже представлена схема расточного станка этого типа. Горизонтальные модели могут использоваться для обработки деталей, выполненных из чугуна, или литейной стали.

Алмазно-расточные станки

Разновидности

Алмазно-расточной станок

2Л614 – о характеристиках оборудования

Алмазно-расточные станки

Популярные модели алмазно-расточного станка