Види металорізальних верстатів та їх основні вузли
Токарні верстати
У цій групі верстатів як основний технологічний метод обробки використовується точення. У парку верстатів промисловості України вони становлять близько 30%.
Рис.2 Основні частини токарно-гвинторізного верстата 16К20
Основні частини токарно-гвинторізного верстата (рис.2) наступні: станина1,передня6та задня 11 бабки, коробка подач 3, супорт8 .
Станина призначена для закріплення на ній нерухомих та переміщення рухомих частин верстата. Вона виконана у вигляді балки коробчастої форми. На верхній (лицьової) її частини є напрямні - найбільш відповідальна частина станини, якими переміщуються супорт і задня бабка. На лівому боці станини закріплені передня бабка та коробка подач.
Передня бабка передає заготівлі обертальний рух. У передній бабці розміщені:
- головний вал - шпиндель, що обертає заготівлю,
- коробка швидкостей, від якої шпиндель отримує рух із необхідною частотою обертання.
Шпиндель має наскрізний отвір Æ 52мм, крізь який можна пропускати пруткову заготовку. Отвір у передній частині шпинделя конічний – для встановлення переднього центру, який підтримує лівий кінець заготовки.
Коробка швидкостей дає 22 різних варіанти частот обертання шпинделя в межах 125-1600 об / хв. Потрібне положення рукояток4, 5,відповідає необхідній частоті обертання шпинделя, визначають за таблицею, укріпленою на передній стінці корпусу передньої бабки.
Рис.3.Влаштування задньої бабки верстата 16К20
а-загальний пристрій; б-пневматичний пристрій
Задня бабка (рис. 3, а) призначена для підтримки за допомогою центру 1 правого кінця заготівлі, а такождля закріплення в конічному отворі пінолі3свердла, зенкера або розгортки відповідно при свердлінні, зенкеруванні або розгортанні отворів у заготовці. Плита10має пази, які її направляють по напрямних станини, і, таким чином, задня бабка може вручну переміщатися вздовж станини і закріплюватися в потрібному положенні рукояткою 7 за допомогою ексцентрика 9, тяги 11 і черевика14 .Ступінь її закріплення регулюєтьсяягвинтами12і15.Піноль3за допомогою маховика8,> гвинта 5 і запресованої в ній гайки6може переміщатися в отворі корпуса2.Необхідний виліт пінолі з центром 1 фіксує рукоятка4.Корпус задньої бабки можна зміщувати відносно плити10у поперечному напрямку гвинтовою парою13,що буває необхідно при налаштуванні верстата на обточування довгих конічних поверхонь.
Задня бабка має пневматичний пристрій (рис. 3,б),який створює між станиною і задньою бабкою повітряну подушку, полегшує її переміщення станиною і знижує знос напрямних. З повітряної магістралі стиснене повітря потрапляє під задню бабку при натиску укріпленим на рукоятці 1 кулачком на штовхач2клапана3.
Коробка подач (рис. 2) є складовою механізму подач. З її допомогою швидко налаштовують верстат на потрібну величину поздовжньої чи поперечної подачі або певний крок при нарізанні різьблення. Механізм коробки подач отримує рух від шпинделя через гітару змінних зубчастих коліс і передає його ходовому гвинту12або ходовому валу13,від яких через механізми фартуха воно передається супорту8.
Рис.4.Схема супорта верстата 16К20(а) та тримач центрового інструменту (б)
Супорт служить для закріплення у встановленому на ньому різцетримачі6інструментів та ручного або автоматичного їх переміщення щодо заготівлі. Він (рис. 4, а) складається з поздовжніх 1 і поперечних2санок, поворотного кола5,виконаного за одне ціле з напрямними, якими переміщається різцева каретка (верхня каретка)4,ічотиригранного різцетримача6.
Поздовжні санки, а, отже, і весь супорт можуть переміщатися автоматично або вручну по напрямних станини. Поперечні санки переміщаються по поперечним напрямним поздовжніх санчат при обертанні гвинта поперечної подачі, на кінець якого насаджена рукоятка 7. Гвинт може обертатися вручну за допомогою рукоятки7або автоматично. Різцеві санки можна переміщати напрямними тільки вручну. Поворотний круг5разом з різцевими санками можна повертати навколо вертикальної осі на будь-який кут в межах ±90° і закріплювати в цьому положенні, що буває необхідно при обробці конічних поверхонь. На поперечних санках може бути встановлений задній тримач 3, який використовують для прорізання канавок.
Верстат забезпечений власником центрового інструменту (рис. 4, б): свердлів, зенкерів, розгорток та ін. Він встановлюється відповідним чином в різцетримачі, і вміщений в ньому інструмент може бути використаний при обробці отворів з механічною та ручною подачами.
До поздовжніх санчат супорта прикріплений фартух14(рис. 2), в якому розміщені механізми перетворення обертального руху ходового гвинта і ходового валу в поздовжнє переміщення супорта, а також обертального руху ходового гвинта в поперечне переміщення поперечних санок.
Для забезпечення безпекипрацюючого верстат забезпечений кожухом огорожі патрона 7 і захисним відкидним екраном10,захищає від стружки, що розлітається.
Свердлильні верстати
Свердлильні верстати призначені для обробки циліндричних та конічних, наскрізних та глухих отворів свердлами, зенкерами, розгортками та іншими інструментами, а також для нарізування різьблення.
На вертикально-свердлильних верстатах обробляють заготовки, у яких осі отвори та обертання інструменту поєднують, переміщуючи заготовку щодо шпинделя верстата. Основними даними цих верстатів є: найбільший діаметр свердління, номер конуса шпинделя та його виліт, відстань від шпинделя до столу.
Загальний вигляд вертикально-свердлувального верстата 2А150 показаний на рис. 5.
Мал. 5. Загальний вигляд вертикально-свердлильного верстата 2А150.
Верстат складається з фундаментної плити 1, станини 2, коробки 6 швидкостей, коробки подач 5, розташованої в кронштейні 4 і столу 3, на якому встановлюють заготівлю.
Фрезерні верстати
Фрезерні верстати призначені для обробки різанням різних поверхонь багатолезовим інструментом – фрезами найрізноманітніших типів та конструкцій. На фрезерних верстатах обробляють різні площини, фасонні поверхні, прорізають прямі та гвинтові канавки та пази.
На рис. 6 показаний загальний вигляд горизонтально-фрезерного верстата 6Р82.
Мал. 6. Загальний вигляд горизонтально-фрезерного верстата 6Р82.
Верстат складається з станини з фундаментною плитою 1, консолі 7, поперечних санок 6 зі столом, хобота 3, підвісок (однієї або двох) 5. Усередині станини розміщена коробка швидкостей 2, а всередині консолі - коробка подач 8. Головним рухом служить обертання шпинделя. По вертикальним напрямним може переміщатисяконсоль, здійснюючи вертикальну подачу Sв, а по напрямних консолі - поперечні санки, здійснюючи поперечну подачу Sп. Заготовку встановлюють (закріплюють) на столі верстата, який, переміщаючись по напрямних поперечних санчат, здійснює поздовжню подачу Sпр. Підвіска підшипником служить для підтримки кінця встановленої у шпинделі верстата довгої оправки з фрезою. Залежно від довжини оправки підвісу може переміщатися напрямним хоботом.
Стругальні верстати
Обробка поверхонь струганням здійснюється за наявності двох рухів: прямолінійного зворотно-поступального головного руху різця або заготівлі в горизонтальній площині та переривчастого поступального руху різця або заготовки, перпендикулярного напрямку головного руху. При струганні процес різання уривчастий і стружка зрізається тільки при прямому (робочому) ході. Наявність холостого ходу підвищує тривалість обробки.
Строгальні верстати поділяють на два основні типи: поздовжньо-стругальні, на яких обробляють переважно середні та великі за розміром заготівлі; поперечно-стругальні, призначені для обробки заготовок при довжині стругання до 1000 мм.
На рис. 7 показаний загальний вигляд поперечно-стругального верстата 7Б35
Мал. 7. Загальний вигляд поперечно-стругального верстата 7Б35.
Станіна 2 з фундаментною плитою 1 має горизонтальні напрямні, якими переміщається повзун 7 з супортом 6, що здійснює плавний рух. У супорті змонтована відкидна планка 5 із різцетримачем. Під час робочого ходу планка упирається в опорну площину і різець зрізає стружку. При зворотному ході різець своєю вершиною чіпляється за оброблену поверхню та відкидна планка відкидається. Станина верстата маєвертикальні напрямні, переміщаючись якими траверса 3 може бути встановлена на необхідній висоті. Переміщуючись періодично в інтервалі між неодруженим і робочим ходом горизонтальними напрямними траверси, стіл 4 із закріпленою не ним заготовкою здійснює горизонтальну (поперечну) подачу Sп. Повзун 7 рухається від електродвигуна 8.