Радиально сверлильный станок: популярные модификации и типы. Радиально сверлильный станок позволяет выполнять гораздо более широкий круг задач, чем обычная вертикальный. Но какие самые лучшие модели таких станков? Обзор лучших модификаций.
Радиально сверлильный станок отличается от тем, что станина со сверлом перемещается в разных плоскостях относительно заготовки, а не наоборот.
Это обусловлено тем, что многие заготовки имеют большие размеры и их неудобно закреплять на предметном столе. Благодаря такой схеме работы не только повышается производительность, но и значительно удобнее внедрять различные технологии потокового производства. Правда, надо учитывать, что далеко не все радиально-сверлильные станки удобный в работе. Итак, какие самые лучшие модели таких станков можно купить сегодня в России?
Белорусские радиально-сверлильные станки
Белорусские радиально-сверлильные станки марок ГС544, 2К550, 2К552, ГС545, 2К550В, купить которые можно по минимальной цене и без растаможки пользуются огромным спросом. Стоят они дешево, станины у них надежные, диапазон масс составляет от 950 кг до 3,5 тонн, мощность от 1,5 до 4 кВт.
Радиально сверлильный станок ГС544
Все, что нужно, в этих станках есть. У серии ГС сверлильная головка поворачивается под любым углом, многие модели имеют возможность подачи СОЖ, в общем, это пусть и не слишком функциональные, но весьма достойные изделия, которые способны обеспечить минимальные нужды производства. Сверлят они отверстия до 60 мм, что позволяет их использовать практически в любой сфере. Конечно, на радиально сверлильный станок пр-во Белоруссия отзывы не всегда полны положительных оценок, но это касается всей бюджетной техники. Цена на эти модели начинается от 1 миллиона рублей – для профессионального оборудования данной категории это очень и очень немного.
В условиях , белорусские станки получат весьма неплохое распространение, если, конечно, отношения между странами не испортятся. Судя по последним новостям, поставки техники из Белоруссии вполне могут начать облагаться пошлинами.
Российские радиально-сверлильные станки
Самая популярная модель радиально-сверлильного станка российского производства – это, конечно, советская модель 2А554. Также большой популярностью всегда пользовался станок 2М55. Сегодня у этих моделей появилось много конкурентов – в частности, активно приходит на смену модель АС2250 купить которую можно всего лишь за 950000 рублей. Есть и более дешевые модификации, например, на радиально сверлильный станок АС2532 цена составляет около 520000 рублей. На среднюю по производительности модель АС2540 – 630000 рублей. Все это очень дешево.
Радиально-сверлильный станок АС2250
Что интересно в российских радиально-сверлильных станках. Они не конкурируют, например, с белорусскими моделями. Они занимают отдельную нишу. Так, например, регулировка скорости шпинделя у них бесступенчатая. Максимальный диаметр отверстия – до 40 мм. А вот по массе и мощности они не отличаются – российские станки тоже есть и 1,2 и 4 кВт мощности, масса достигает 3,5 тонн.
А вот по технологиям белорусский производитель ушел несколько вперед. Все-таки белорусские аппараты более универсальные, особенно это касается серии ГС. Зато российское оборудование значительно дешевле. Что касается качества, то оно примерно на одном уровне – чуть выше советского.
Украинские радиально-сверлильные станки
Украинские радиально-сверлильные станки очень востребованы в России, прежде всего, из-за того, что на Украине до сих пор производится станок 2А554 со ступенчатой трансмиссией. Причем, что интересно, украинские станки по качеству значительно опережают российские и белорусские. Поэтому, когда для потокового производства предприниматели решают купить радиально сверлильный станок 2А554, пусть и переплачивая за доставку и таможенные процедуры, их понять можно – они просто хотят многолетней безотказной работы. Станок этот делается на Одесском заводе Радиально-Сверлильных станков, на котором машиностроительное оборудование клепалось еще 100 лет назад. Завод полностью занимается данным типов станков, ему удалось сохранить накопленный опыт, поэтому и качество оборудования неплохое.
Радиально-сверлильный станок 2А554
Украинские радиально-сверлильные станки тоже занимают свою нишу на рынке. Помимо модели 2А554, в Одессе делают станки сверхвысокой мощности. Так, модель 2А576 выдает 7,5 кВт, весит более 11 тонн и может сверлить отверстия до 100 мм. Но есть и еще более мощная модель 2А587, которая сверлит отверстия до 125 мм, весит под 17 тонн и выдает 11 кВт мощности. Обе модификации обладают бесступенчатой
трансмиссией и великолепной гидравликой.
Китайские радиально-сверлильные станки
Китайские радиально-сверлильные станки очень распространены. Вот, например, производитель SMTCL поставляет на российский рынок две очень привлекательные модели - Z3050x16 и Z3040, купить которые можно по цене от 940000 рублей. Это весьма интересные 3-киловаттные модификации с большим количеством функций, которые могут сверлить отверстия до 50 мм. Регулировка вращения шпинделя у них ступенчатая, имеется 16 скоростей.
Радиально сверлильный станок SMTCL Z3040
Модели очень функциональные и удобны в работе, потребляют мало электроэнергии, работают достаточно тихо.
Производитель заявляет, что китайские радиально-сверлильные станки делаются из закаленных сплавов металлов, но вот у отечественных потребителей по этому поводу возникают некоторые сомнения. В принципе, если не перегружать станок, он, скорее всего прослужит достаточно долго. Вот только хватит ли заявленных 3 кВт мощности для серьезной обработки металла, да еще диаметром в 5 см?
Радиально сверлильный станок MRD32x7 от Weiss Machinery
Среди китайских радиально-сверлильных станков весьма популярна фирма Weiss Machinery. Вот, например, на ее модель MRD32x7 цена составляет всего 130000 рублей. И это весьма качественный 1,1-киловаттный станок, способный сверлить до 32 мм. Есть у данного производителя и более мощные модели MRD50x16, MRD40x10, отзывы на которые весьма положительные. Хотя, кончено, по сравнению с украинскими, российскими и белорусскими станками, эти модели выглядят весьма хлипко.
Кстати, в Китае производят станки под чешской маркой PROMA и швейцарской JET. Внешне и функционально они мало чем отличаются от Weiss Machinery и SMTCL. Во многих случаях электрическая схема радиально сверлильного станка у этих производителей одинакова. Вот только, как утверждают менеджеры, контроль качества там повыше.
Резюмируя, можно отметить, что белорусские и украинские станки более проверенные, как и для массового производства. Однако, китайские производители предлагают более дешевые, функциональные и экономичные модели, подходящие для небольших производств.
Радиально-сверлильные станки применяются для обработки заготовок, имеющих большой вес и габариты в единичном и мелкосерийном производстве: в ремонтном производстве, судостроении и машиностроении.
Радиально-сверлильный станок Jet JRD-1600W
Основным преимуществом относительно вертикально-сверлильных станков — возможность обрабатывать детали в любой точке без ее переустановки. Это экономит время и увеличивает точность, т.к. переустановка крупной и тяжелой детали затратное по времени мероприятие и может нарушить ее базировку. Т.е. перемещается не заготовка, а шпиндель относительно заготовки.
На радиальных сверлильных станках можно выполнять стандартные операции сверления по механической обработке деталей, а оснастив оборудование специальным инструментом и оснасткой — растачивать или притирать отверстия. Они являются универсальными.
Обозначение
По классификации ЭНИМС обозначаются следующим образом: первая цифра в маркировке обозначает группу «Сверлильные и расточные станки», вторая – тип – «Радиально-сверлильные станки», третья и четвертая – максимальный диаметр сверления. Буква – проводилась модернизация станка. Например, 2В56 – радиально-сверлильный станок с максимальным диаметром сверления 60 мм.
Современные импортные образцы станков не имеют стандарта обозначения – каждый производитель обозначает модели по собственному стандарту. Например, Optimum классифицирует свои радиальные станки на легкие (RB) и тяжелые (DR): RB6, RB8, DR5, DR6; Proma обозначает тяжелый станок RV-32; Jet – JRD: JRD-460, JRD-720R, JRD-1100R.
Отсутствие стандарта приводит к путанице и усложняет подбор аналогов.
Компоновка
Оборудование имеет своеобразную компоновку: колонна и стол устанавливаются на плиту. На колонне закреплена траверса, перемещающаяся по колонне в вертикальном положении, а также она имеет возможность осуществлять поворот относительно колонны на 360 градусов. На траверсе установлена сверлильная (шпиндельная) головка, перемещающаяся относительно траверсы в горизонтальном направлении. Она выполнена в виде отдельного агрегата. Если ее необходимо зафиксировать в определенном положении, то для этих целей имеется механизм зажима.
На рынке можно встретить настольные радиально-сверлильные станки, по компоновке напоминающие вертикально-сверлильные. Основное их отличием от классической компоновки — возможность перемещения стола в вертикальном направлении вместо перемещения траверсы.
Пример кинематической схемы радиального сверлильного станка 2Н55
Станки имеют широкий диапазон частот вращения, скоростей сверлильной головки и механических подач.
Бренды
На сегодняшний день советское оборудование вытесняется импортными аналогами. Основными импортерами являются Китай, Турция, Италия и Германия.
Хорошую репутацию среди производственников завоевали Optimum, Proma, Jet, Knuth.
Предназначены для обработки различных отверстий и поверхностей концевым инструментом (сверла, зенкеры, развертки, метчики) в крупных корпусных деталях в условиях как единичного, так и крупносерийного производства. В отличие от вертикально-сверлильных, в радиально-сверлильных станках совмещение оси заготовки с осью шпинделя достигается перемещением шпинделя относительно неподвижной заготовки. Компоновка станка (рис. 6.11) позволяет установить шпиндель с инструментом в
любой точке рабочей зоны станка за счет перемещения шпиндельной сверлильной головки 3 по направляющим траверсы (рукава)2 и поворота траверсы вокруг колонны1. Основным размером радиально-сверлильных станков является наибольший диаметр сверления в стали средней твердости, а наиболее важными параметрами - номер конуса шпинделя, вылет шпинделя от направляющих колонны (размерА ), наименьшее и наибольшее расстояния от торца шпинделя до стола4 (размерГ ) и до фундаментной плиты5 (размерВ ), величина осевого хода шпинделя (размерБ ). Главным движением в радиально-сверлильных станках является вращение шпинделя, а движением подачи - осевое перемещение шпинделя вместе с пинолью (гильзой). К вспомогательным движениям относятся: поворот траверсы и закрепление ее на колонне, вертикальное перемещение и закрепление траверсы на нужной высоте, перемещение и закрепление шпиндельной головки на траверсе и др.
Радиально-сверлильные станки выполняют стационарными (при установке фундаментной плиты станка на пол цеха); переносными (при установке основания станка на крупногабаритную обрабатываемую корпусную деталь), самоходными, которые монтируют на тележках, перемещающихся по рельсам и др. (рис. 6.12). Технические характеристики радиально-сверлильного станка мод. 2554 приведены ниже. Заготовку закрепляют на фундаментной плите. Все движения совершает шпиндель сверлильной головки. Он вращается (главное движение), перемеща-
ется вдоль оси (движение подачи), передвигается при переходе от отверстия к отверстию вместе с головкой по рукаву и вместе с последним вокруг колонны. Рукав можно также перемещать вертикально по направляющим колонны.
В верхней части сверлильной головки расположены коробки скоростей и подача также гидравлические механизмы переключения.
41 Заготовку закрепляют на фундаментной плите. Все движения совершает шпиндель сверлильной головки. Он вращается (главное движение), перемещается вдоль оси (движение подачи), передвигается при переходе от отверстия к отверстию вместе с головкой по рукаву и вместе с последним вокруг колонны. Рукав можно также перемещать вертикально по направляющим колонны.
В верхней части сверлильной головки расположены коробки скоростей и подач, а также гидравлические механизмы переключения.
Отличительной особенностью станков является наличие горизонтального шпинделя, совершающего движение осевой подачи. Диаметр выдвижного шпинделя, определяющий основной размер станка, D = 80...320 мм. Станки являются широкоуниверсальными и позволяют проводить различные виды работ: растачивание, фрезерование (в том числе отверстий), сверление, подрезание торцов, нарезание резьб метчиком и резцом, зенкерование и т. п. (рис. 7.1). Точность формы расточенных отверстий зависит от их размеров и колеблется в пределах 2…15 мкм. Отклонение округлости отверстий, полученных фрезерованием с использованием системы ЧПУ, составляет около 30 мкм. При использовании дополнительных сменных узлов (фрезерных головок, планшайб и др.) можно проводить фрезерование взаимно-перпендикулярных плоскостей, растачивать канавки при перемещении ползушки планшайбы, устанавливаемой на шпинделе, обрабатывать наружные цилиндрические поверхности и т.п.
Преимущества станков: 1) удобные установка, закрепление и обзор заготовки; 2) возможность обработки заготовок с четырех сторон без переустановки; 3) упрощена автоматизированная смена инструмента и стола спутника с деталью и заготовкой.
Недостатком станков является ограничение режимов обработки в зависимости от вылета шпинделя (особенно при вылете, превышающем 4...5 диаметров шпинделя). При малом вылете эффективно используется мощность главного привода, достигающаяР ≈ 0,3D , гдеР в кВт, аD в мм.
Основное различие станков заключается в способе перемещения инструмента вдоль оси Z . На рис. 7.2,а ,д показаны схемы станков, у которых перемещение инструмента вдоль оси происходит за счет перемещения главного шпинделя1 .
Дополнительное осевое перемещение W осуществляется стойкой3 или столом2 Компоновки позволяют обрабатывать заготовки при постоянном вылете шпинделя. Станок с крестообразным столом характеризуется повышенной деформацией салазок2 при перемещении стола3 в крайнее положение (по осиX ). Имеются известные трудности при встройке станка в ГПС, поскольку стол имеет два движения, что усложняет управление механизмом смены инструмента. Станки различаются также по расположению шпиндельной бабки: сбоку стойки (все крупные станки) или по центру портальной стойки (с диаметром шпинделя до 160 мм). Станки оснащаются механизмами автоматической смены инструмента, навесных узлов и деталей. Количество инструментов в магазине достигает 200 шт., а магазин чаще всего располагают на стойке станка либо рядом со станком. В отдельных случаях предусматривают автоматическую замену магазина. Съемные столы-спутники размером до 3000×4000 мм наиболее часто применяют в компоновках на рис. 7.2,а иб . Число спутников обычно не превышает двух.
42 На фрезерных станках обрабатывают с помощью фрез (рис. 5.1) плоские и фасонные поверхности, в особенности на рычагах, планках, корпусных и других деталях, не являющихся телами вращения, делают местные вырезы и срезы, прорезают прямые и винтовые канавки, а в отдельных случаях нарезают резьбы и зубья колес. Вращение фрезы является главным движением, относительное перемещение фрезы и заготовки (обычно прямолинейное) - движением подачи. Заготовку устанавливают на стол, почти всегда прямоугольный. Размеры рабочей поверхности стола являются основными размерами фрезерных станков:ширина 100…5000 мм, длина 400…16 000 мм и более. Фрезерные станки классифицируют по компоновке (количество и расположение шпинделей, распределение движений) или по назначе нию. Различают следующие типы и их разновидности: горизонтально-фрезерные консольные станки (с горизонтальным шпинделем и консолью), в том числе простые универсальные - с пово ротным столом широкоуниверсальные - с дополни тельными фрезерными головками вертикально=фрезерные станки (с вертикальным шпинделем), в том числе консольныеи бесконсольные, называемые также с крестовым столом продольно-фрезерные станки, в том числе одностоечные, двухстоечные), с передвижным порталом; широкоуниверсальные инструментальные станки - с верти кальной рабочей плоскостью основного стола и поперечным движением шпиндельных узлов (рис. 5.2,и ); копировально-фрезерные станки (рис. 5.2,к ); фрезерные станки непрерывного действия, в том числе карусельно-фрезерные (рис. 5.2,л ), барабанно-фрезерные.
Компоновки. Основной шпиндель1 (рис. 5.3) широкоуниверсального станка выступает из станины (стойки)9 . На выдвижном хоботе2 закреплена поворотная головка3 со шпинделем, имеющим независимый привод, и может быть пристыкована накладная головка4 с собственным шпинделем. Первая из головок имеет две оси поворота: горизонтальную (ось хобота) и перпендикулярную к ней. Накладная головка4 может поворачиваться вокруг третьей оси, перпендикулярной к первым двум. Фрезы закрепляют непосредственно на шпинделях или оправках. Для поддержки оправки, вставленной в основной шпиндель, служат серьги5 . Это дает возможность работать цилиндрическими фрезами или набором дисковых (фасонных) фрез. Заготовка получает продольное движение от стола6 (неповоротного), поперечное - от салазок7 , вертикальное - от консоли8 , которая представляет собой коробку с большим вылетом относительно направляющих, сопрягающих ее со стойкой9 . В консоль встроена коробка подач, в стойку - коробка скоростей10 основного шпинделя.
44 При обработке зубьев, шлицев, пазов, нарезании винтовых канавок и других операциях на фрезерных станках часто применяют делительные головки. Делительные головки, как приспособления, используют на консольных универсально-фрезерных и широкоуниверсальных станках. Различают простые и универсальные делительные головки.
Простые делительные головки применяют для непосредственного деления окружности вращения обрабатываемой заготовки. Делительный диск у таких головок закреплен на шпинделе головки и имеет деления в виде шлицев или отверстий (в количестве 12, 24 и 30) для защелки фиксатора. Диски с 12-ю отверстиями позволяют делить один оборот заготовки на 2, 3, 4, 6, 12 частей, с 24 отверстиями - на 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24 части, а с 30 отверстиями - на 2, 3, 5, 6, 15, 30 частей. Специально изготовленные делительные диски головки могут быть использованы и для других чисел деления, в том числе и для деления на неравные части.
Универсальные делительные головки применяют для установки обрабатываемой заготовки под требуемым углом относительно стола станка, ее поворота вокруг своей оси на определенные углы, сообщения заготовке непрерывного вращения при фрезеровании винтовых канавок.
В отечественной промышленности на консольных универсально-фрезерных станках применяют универсальные делительные головки типа УДГ (рис. 1, а). На рис 1, 6 показаны вспомогательные принадлежности к делительным головкам типа УДГ.
На широкоуниверсальных инструментальных фрезерных станках используют делительные головки конструктивно отличающиеся от делительных головок типа УДГ (они снабжены хоботом для установки заднего центра и, кроме того, имеют некоторое отличие в кинематической схеме). Настройка головок обоих типов производится идентично.
45. Металлорежущие станки, предназначенные для выполнения большого числа различных технологических операций без переустановки обрабатываемых деталей, имеющие устройство автоматической смены инструмента и оснащенные системами ЧПУ, называют многоцелевыми (МЦ). Корпусные и плоские детали можно обрабатывать с одной установки с нескольких сторон (до пяти). Типовыми технологическими операциями являются растачивание, сверление, зенкерование, развертывание, цекование, нарезание резьбы метчиками, фрезерование плоскостей, контуров и фасонных поверхностей. При высокой концентрации выполняемых технологических операций для МЦ характерна высокая точность обработки (6-й, 7-й квалитет). Многоцелевые станки снабжают необходимым режущим инструментом, расположенным в специальном инструментальном магазине. В соответствии с заданной управляющей программой используется любой инструмент из магазина, требуемый для обработки соответствующей поверхности. Все более широкое применение находят также устройства автоматической смены заготовок, предварительно закрепленных на столах-спутниках.
Многоцелевые станки для обработки корпусных и плоских деталей по компоновке выполняют горизонтальными, вертикальными и продольно-обрабатывающими. При горизонтальной компоновке (рис. 5.14) ось вращения шпинделя Ш расположена горизонтально, и такие станки чаще всего используют для обработки сложных корпусных деталей. Шпиндельная бабка ШБ перемещается (координата Y) по вертикальным направляющим стойки 3, которая может быть подвижной (координата Z) или неподвижной. Отдельные станки имеют выдвижной шпиндель. На продольном столе 2 (координата X) расположен поворотный стол 1. На верхнем торце стойки смонтирован инструментальный магазин М.
В устройство автоматической смены инструмента входит автооператор А. Поворотная платформа 4 служит для установки на столе-спутнике очередной заготовки во время обработки предыдущей детали той же или совершенно иной конфигурации.
На МЦ вертикальной компоновки (рис. 5.15) ось вращения шпинделя Ш расположена вертикально. Станки удобны при обработке многих плоских деталей сложной формы (штампов, пресс-форм, рычагов, крышек, фланцев и т. д.). Шпиндельная бабка ШБ перемещается (координата Z) по вертикальным направляющим стойки. Шпиндель обычно выдвижной. Продольный и поперечный суппорты обеспечивают перемещение детали по координатам X и Y. Варианты конструкции инструментального магазина М и автооператора А весьма разно образны.
Типоразмерные ряды МЦ строятся по ширине стола (от 100 до 5000 мм) с коэффициентом геометрической прогрессии 1,26. Перемещения рабочих органов назначают по наибольшему размеру заготовок, устанавливаемых на стол, с учетом возможности выхода режущего инструмента за пределы обрабаты-ваемых поверхностей. В условиях мелкосерийного и серийного производства доля машинного времени в общем времени работы МЦ достигает 70…90% (для срав нения: доля машинного времени на универсальных станках составляет 20…30%), а производительность изготовления деталей превышает производительность обработки на универсальных станках до 5 раз.
Современные МЦ имеют в приводах главного движения чаще всего достаточно мощные электродвигатели с широким регулированием частоты вращения, что обеспечивает работу каждого инструмента в оптимальных режимах. Диапазон регулирования частоты вращения таких электродвигателей от номинальной при постоянной мощности достигает 8:1, а при постоянном крутящем моменте до 1:1000. Механическая часть приводов значительно упрощена и представляет собой двух- и трехступенчатую коробку скоростей, благодаря чему достигаются высокие динамические качества приводов.
Приводы подач МЦ обеспечивают широкий диапазон регулирования рабочих подач (до 10 000 раз и более) при постоянном крутящем моменте, высокую скорость вспомогательных перемещений (до 20 м/мин), достаточные тяговые усилия, стабильность и надежность работы. Выполнение этих требований обусловливает широкие возможности МЦ, их высокую точность и производительность.
46. Револьверные головки (РГ) используются во многих группах станков и имеют емкость от 3 до 12 инструментов. В зависимости от компоновочной схемы РГ могут быть с горизонтальной, вертикальной или наклонной осями поворота.
В револьверных головках с горизонтальной осью инструменты могут устанавливаться как в осевом, так и в радиальном направлении. Для радиально размещенного инструмента размерной характеристикой является вылет xKр, определяемый положением вершины p резца относительно центра K на оси вращения. Размер осевого инструмента характеризуется вылетом zKp вдоль оси z. Обычно такие РГ оснащаются сменными инструментальными дисками, которые крепятся к фланцу на выходном валу. Конструктивно диски исполняют с пазами или с базовыми отверстиями для установки различных типов инструмента.
В револьверных головках с вертикальной осью вращения инструмент размещают перпендикулярно к оси поворота. Вылет инструмента определяется в двух плоскостях величинами хKp и zKp. Число позиций в таких головках обычно не превышает 8.
Револьверные головки с наклонной осью вращения типа «короны» обеспечивают установку большего числа инструментов (свыше 12) при одинаковых с дисковыми РГ диаметральных размерах. Такая компоновка позволяет увеличить рабочее пространство в зоне обработки за счет удаления из нее неработающих инструментов.
Револьверные головки для различных групп и типов станков имеют конструктивные различия. В РГ токарных станков в установочные гнезда обычно крепятся резцы либо хвостовики центровых инструментов (сверл, разверток, зенкерови т.д.). Лишь в ограниченном числе позиций здесь могут устанавливаться вращающиеся инструментальные шпиндели, приводимые от отдельного двигателя.
Для станков сверлильно-расточной и фрезерной групп характерно использование револьверных шпиндельных головок, в гнездах которых установлены вращающиеся гильзы с внутренним посадочным отверстием для закрепления центрового инструмента. РГ периодически поворачивается в заданную позицию и фиксируется. При этом шпиндель, находящийся в рабочей позиции, приводится во вращение от главного двигателя станка.
Инструментальные магазины обычно выполняются в виде автономных устройств (агрегатов), предназначенных для хранения значительного запаса инструмента (от 16 до 150 штук и более). На рис. 6.7 приведены наиболее распространенные схемы инструментальных магазинов, используемых в многоцелевых станках с ЧПУ. В зависимости от расположения инструмента относительно оси поворота компоновки магазинов могут быть осевыми, радиальными или наклонными (типа «короны»).
Дисковые магазины служат для накопления сравнительно небольшого числа инструмента (не более 20 при однорядном расположении). Это наиболее простые и компактные магазины. Их конструкция напоминает револьверные головки без шпиндельных гильз и механизмов зажима.
Магазины цепного типа выполняются в виде транспортера с гибкой (цепной)
связью между звеньями, несущими инструментальные гнезда. Шаг цепи транспортера определяется размерами гнезда и диаметром устанавливаемого инструмента. Длина цепи характеризует емкость магазина. Для увеличения емкости цепного магазина целесообразно переходить от простой линейной компоновки с двумя звездочками к сложным конфигурациям цепной передачи с несколькими звездочками. Цепные магазины треугольной, квадратной, прямоугольной или зигзагообразной формы позволяют увеличить емкость до 150 и более инструментов при обеспечении компактности конструкции. Цепной магазин можно расположить горизонтально, вертикально или наклонно. При этом рабочий участок цепи необходимо направить так, чтобы упростить схему передачи инструмента в шпиндель станка и обратно, не ограничивая при этом зону обработки.
47. В устройствах АСИ с инструментом, постоянно закрепленным в шпиндельных узлах, каждый из шпинделей со своими опорами в рабочей позиции получает вращение от главного привода. Револьверная головка, подобная головкам токарно-револьверных станков, устанавливается на вертикально перемещающейся каретке, которая для смены инструмента (путем поворота револьверной головки) смещается в крайнее верхнее положение. При таком решении отпадает необходимость в специальных автооператорах и транспортных устройствах, обеспечивается минимальное (2…3 с) время смены инструмента. Однако в этом случае, при приемлемых габаритах узла, количество применяемого инструмента ограничено (обычно 7-8 инструментов); необходимость поворота револьверной головки требует ее отвода и ограничивает рабочее пространство станка, не обеспечивается высокая жесткость конструкции и установки шпиндельных узлов. Иногда для увеличения числа применяемого инструмента и расширения зоны обработки сменные шпиндельные узлы с горизонтальной осью устанавливаются в специальных поворотных дисковых магазинах. После поворота магазина очередной шпиндельный узел присоединяется к приводу главного движения и осуществляется движение продольной подачи. Но и в этом случае точность обработки зависит от точности фиксации различных шпиндельных узлов, увеличиваются масса и габариты АСИ, его стоимость. Устройства АСИ со сменой инструмента в шпинделе станка различаются видом магазина, его расположением, а также наличием и видом автооператора. Независимо от типа АСИ, инструмент устанавливают в специальных стандартных инструментальных оправках, чаще всего с коническим хвостовиком с конусностью 7:24. Это позволяет легко (при отсутствии самоторможения) извлекать их из оправки шпинделя и гнезд магазина при смене инструмента.
Автоматический поиск инструмента. Для программирования автоматической смены инструмента применяются три метода:
Установка инструмента в магазине согласно последовательности его использования;
Кодирование инструмента;
Кодирование гнезд магазина.
Если при обработке заготовки каждый инструмент используется только один раз, причем в строгой очередности, то инструментальные оправки в магазине можно установить в последовательности, соответствующей технологическом процессу, и при каждой смене инструмента смещать магазин на один шаг. Но, как правило, каждый из инструментов может применяться несколько раз, а последовательность их работы при изготовлении разных деталей изменяется. Поэтому автоматический поиск инструмента осуществляют с применением либо кодирования инструментальной оправки, либо кодирования гнезда магазина.
В первом случае на оправке устанавливаются сменные кодовые кольца, разделенные промежуточными кольцами. При перемещении магазина кодовые кольца воздействуют на конечные выключатели. При наличии нужной комбинации устройство ЧПУ обеспечивает остановку магазина в позиции, при которой необходимый инструмент находится в позиции перегрузки. Кроме кодовых колец могут применяться кодовые гребенки или штифты либо система с магнитным кодовым носителем, вмонтированным в оправку, оснащенная бесконтактным датчиком считывания кода.
При кодировании инструментальных оправок отработавший инструмент возвращается не в прежнее гнездо, а в гнездо той оправки, которая перегружается в шпиндель, что сокращает общую длительность цикла смены инструмента. При таком методе инструмент можно располагать в любом гнезде магазина, что исключает возможность ошибок при его загрузке. Однако этот метод имеет и недостатки - существенно усложняется конструкция инструментальных оправок; исключается возможность применения инструмента, диаметр которого превышает шаг между гнездами магазина, так как соседние гнезда могут быть заняты другими инструментами; усложняется поиск нужного инструмента.
При кодировании гнезд магазина каждому гнезду присваивается свой номер, который вводится в нужном месте в программу работы станка. Поэтому инструмент (вместе с оправкой), взятый из определенного гнезда, должен после использования обязательно возвращаться в прежнее гнездо. Поиск нужного гнезда осуществляется с помощью различных датчиков, кинематически связанных с валом магазина (кодовые барабаны в сочетании с микропереключателями либо датчики типа вращающихся трансформаторов при следящем приводе перемещения магазина).
При кодировании гнезд магазина упрощаются инструментальные оправки и появляется возможность оставлять пустыми гнезда, расположенные рядом с теми, в которых находится крупногабаритный инструмент, что расширяет технологические возможности станка. Однако в этом случае усложняется цикл смены инструмента, так как поиск осуществляется дважды: один раз для сменяющего инструмента, второй - для отработавшего. Для исключения этого недостатка в конструкцию механизма вводят дополнительные узлы, позволяющие совместить время поиска нужного инструмента и пустого гнезда для отработавшего инструмента со временем выполнения рабочих операций.
На радиально-сверлильных станках выполняют те же технологические операции, что и на вертикально-сверлильных, а именно:
- сверление отверстий в сплошном материале,
- рассверливание и зенкерование предварительно просверленных отверстий,
- зенкование торцовых поверхностей,
- развертывание отверстий,
- нарезание внутренней резьбы метчиками в основном в средних и крупных корпусных деталях.
С помощью специальных инструментов и приспособлений на радиально-сверлильных станках можно растачивать отверстия, вырезать отверстия большого диаметра в дисках из листового материала, притирать точные отверстия цилиндров, клапанов и т. д.
Как видно из перечня технологических операций, радиально-сверлильные станки являются универсальными. Основное назначение их — обработка отверстий в крупных деталях в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Принципиальное отличие их от вертикально-сверлильных станков состоит в том, что при работе на них приходится перемещать обрабатываемую деталь относительно шпинделя, в радиально-сверлильных станках, наоборот, шпиндель перемещают относительно обрабатываемой детали. Это сделано не случайно, так как при обработке тяжелых деталей на их установку, выверку и закрепление требуется больше времени, чем на подвод сверла.
Шпиндель радиально-сверлильного станка легко можно перемещать как в радиальном направлении, так и по окружности различных радиусов. Это дает возможность сверлить отверстия в любой точке участка детали, ограниченного двумя концентрическими секторами окружностей: одна из них образована радиусом наибольшего, а другая — наименьшего вылета шпинделя при круговом вращении рукава относительно колонны станка.
Универсальность радиально-сверлильных станков позволяет широко применять их от ремонтного до машиностроительного цехов крупносерийного производства.
В промышленности применяют различные типы радиально-сверлильных станков. Некоторые из них показаны на рис. 7.10.
Рис. 7.10. Типы радиально-сверлильных станков :
а — стационарный общего назначения; б — с колонной, перемещающейся по направляющим станины; в — передвижной по рельсам, г — переносный
Радиально-сверлильный станок общего назначения показан на рис. 7.10, а. Обрабатываемую заготовку устанавливают на плите или на столе. Шпиндель станка занимает вертикальное положение и может перемещаться в трех направлениях: вокруг оси колонны, по радиусам этой окружности и вертикально — вдоль своей оси.
На рис. 7.10,б показан радиально-сверлильный станок с колонной, перемещающейся по направляющим станины . Такие станки предназначены для обработки тяжелых и громоздких деталей.
Радиально-сверлильный станок (рис. 7.10, в) может быть смонтирован на самоходной тележке , которая перемещается с помощью электропривода по нормальной железнодорожной колее.
На рис. 7.10, г показан радиально-сверлильный переносный станок , применяемый для обработки отверстий в крупных корпусных стальных и чугунных отливках. Такие станки широко применяют в тяжелом машиностроении, на судостроительных заводах.
Перемещение колонны по станине, вертикальное и горизонтальное перемещения рукава осуществляют механически. Зажим колонны, рукава и салазок на станине производят гидравлически.
Радиально-сверлильные станки имеют широкий диапазон частот вращения и большое число скоростей шпинделя и механических подач при высокой мощности главного привода. Вспомогательное время при работе на радиально-сверлильных станках достаточно велико.
Для его уменьшения станки снабжают механизмами с минимальным временем переключения частот вращения шпинделя и изменения величины подачи.
Органы управления станком сосредоточивают в одном месте — на сверлильной (шпиндельной) головке.
Включение и реверсирование вращения шпинделя осуществляют многодисковой фрикционной муфтой, а изменение скоростей и подач — гидравлическим управлением.
Система предохранительных устройств исключает поломки станка вследствие его перегрузки.
Сверлильно-радиальный станок являет собой оборудование, которое можно встретить и на мелко-, и на крупносерийном предприятии. Среди существующих на сегодняшний день вариантов исполнения вертикально-сверлильных машин этот пользуется заметной популярностью. Ключевая конструктивная особенность станка состоит в том, что оси отверстий шпинделя и обрабатываемой детали совмещаются не только в круговом, но и в радиальном направлении.
Существует много вариантов подобных агрегатов. Этот факт породил следующую классификацию сверлильно-радиальных станков, включающую такие типы:
- Машины общего целевого назначения.
- Мобильные станки, применимые для заготовок нестандартных размеров. Чаще всего такую технику невозможно переместить из одного цеха в другой без использования крана.
- Самоходные машины на передвижных тележках.
Радиально-сверлильный станок способен выполнять целый ряд операций, которые можно выделить такой ряд:
- Создание отверстий методом сверления в самых разных материалах, будь то древесина, пластик или металл.
- Зенкерование и рассверливание.
- Создание внутренней резьбы.
- И масса операций, которые можно выполнять как с помощью стандартного набора инструментов, так и посредством опциональных приспособлений.
Работа за сверлильно-радиальным станком требует высокой концентрации и немалых усилий в физическом плане. Выполнение ряда операций, таких как фиксирование заготовок, управление машиной, осуществление подачи шпинделя вручную и многое другое требуют от оператора максимальной ответственности и достойного уровня квалификации. Это очень важно, поскольку мастер является ключевым фактором производительности. Но не только человеческий фактор оказывает влияние на конечный результат работы. Автоматизация процесса дает возможность в значительной мере повысить продуктивность единицы оборудования.
Автоматизация радиально-сверлильного станка может касаться как отдельных операций, так и всех приемов обработки в комплексе. Такой подход к организации труда приносит плоды – увеличивается эффективность труда и снижается трудоемкость рабочего процесса.
В настоящее время радиально-сверлильные станки поставляются на мировой рынок огромным числом компаний, каждая из которых стремится сделать свой агрегат более производительным, эргономичным, экономичным и удобным в работе. Но при всем этом многообразии современных агрегатов совсем не падает популярность машин, спроектированных и произведенных во времена Советского Союза. Одними из таких являются модели 2М55, 2К52 и 2А554, которые мы и рассмотрим ниже.
2М55
Станок радиально-сверлильный 2М55 – одна из самых успешных разработок Одесского Станкостроительного Завода. Эта машина соответствует высокому классу точности и являет собой очень производительный и надежный агрегат своего времени.
Одно из преимуществ станка радиально-сверлильного 2М55 – наличие большой рабочей плиты, чьи габариты составляют 1000х2555 миллиметров. С помощью этой машины мастер может работать с самыми разными заготовками без каких-либо проблем. Предельный диаметр сверления для этой машины – 50 миллиметров при условии сверления стальной заготовки толщиной 45 миллиметров или 63 миллиметра при работе с чугуном, что расширяет функциональность модели.
Агрегат оснащен шестью электрическими моторами. Двигатель основного привода отличается мощностью в 4.5 кВт. Кроме того, конструкцией предусмотрен мотор перемещения рукава, 55-ваттный двигатель привода гидравлического зажима колонны, мотор гидравлического зажима головки, мотор насоса и двигатель набора скоростей.
Габариты модели 2М55 составляют 2665х1020х3430 миллиметров, а масса станка поистине исполинская – 4.7 тонны.
2А554
Радиально-сверлильный станок 2А554 также является детищем вышеупомянутого Одесского завода. Эта модель пришла на смену морально устаревшей 2М55. Именно поэтому по техническим параметрам этот агрегат во многом сопоставим со своим «прародителем», но имеет некоторые доработки и усовершенствования.
Рассмотрим конструктивные отличия радиально-сверлильного станка 2А554 от модели 2М55:
- Число передач шпинделя прямого вращения увеличено с 21 до 24.
- Пределы подач на 1 оборот расширены до 0,045-5,0 миллиметров;
- Число ступеней подач увеличено в 2 раза до 24;
- Добавлен седьмой электрический двигатель – мотор привода ускоренного перемещения шпинделя.
- Суммарная мощность всех электрических двигателей составляет 8.9 кВт.
Данный агрегат во многом совпадает со своим «предшественником», в том числе и по параметрам массы и габаритов.
2К52
Радиально сверлильный станок 2К52 – это мощный агрегат, соответствующий высокому классу точности, который производился на белорусских мощностях в соответствии с проектами одесского бюро. Его предельный условный диаметр сверления стали составляет 25 миллиметров. При этом диапазон расстояний от шпинделя до направляющей колонны составляет 300-800 миллиметров. Разумеется, по параметру производительности эта модель отстает от описанных выше, но для мелко- и крупносерийного производства, где требуется сверление средних по размеру отверстий, 2К52 может оказаться незаменимы помощником.
Габариты рабочей плиты данного агрегата составляют 800х630 миллиметров. Частота оборотов шпинделя достигает показателя в 1600 за минуту. Конструкцией предусмотрено восемь встроенных скоростей шпинделя, а число ступеней рабочих подач — три.
Радиально-сверлильные станки 2К52 комплектуются 1.5-киловаттным двигателем главного движения. При этом в машине имеется также встроенный электрический двигатель зажима колонны и мотор насоса системы охлаждения. Масса станка составляет 1250 кг, а его габариты – 1760х915х1970 миллиметров.
Выводы
Таким образом, нам удалось получить общее представление о том, что являет собой советская техника радиально-сверлильного типа. Среди ее отличительных черт стоит отметить невероятную выносливость, которая подтверждается тем фактом, что некоторые из этих агрегатов до сих пор исправно служат мастерам по всему СНГ. Но, разумеется, в моральном и технологическом плане данные модели бесконечно устарели и отстали от европейских аналогов.
И если вы стремитесь к максимизации производительности труда, а не к экономии, то стоит обратить внимание на более современные разработки отечественных и зарубежных компаний.
