Особенности горизонтального расточного станка и его виды

Группа станков универсального применения включает в себя горизонтально-расточные станки, модели имеющие вертикально или горизонтально расположенный шпиндель, у которого есть, как минимум, одна ось свободы. В шпинделе располагается обычно:

• крепление для режущего инструмента;
• патрон (сверло, зенкер, фреза, метчик, плашка);
• лазерная головка;
• специальное крепление и пр.

Горизонтально-расточной станок

Основная рабочая поверхность универсального станка – стол, на котором закрепляется обрабатываемая деталь или заготовка. По общему правилу, расточной станок ориентируется на единичное и серийное производство. Но может быть использован, как уникальный инструмент для тонкой ручной работы и как универсальный инструмент для массового производства. Для каждого горизонтально-расточного станка паспорт и общее описание модели определяют:

• какая применена кинематическая схема;
• как построена электрическая схема;
• устройство шпинделя и рабочего стола;
• предварительная обработка заготовки;
• кто производители инструмента.

Обзор оригинальных моделей, а также случаев, когда модернизация горизонтально-расточных станков была выполнена для целей массового производства, не дает оснований утверждать, что нужной универсальностью обладает или может обладать, даже самый сложный из них. Однако достигнутый уровень технологии соответствует требованиям потребителя. По некоторым позициям универсальность достижима по широкому спектру деталей:

• обработка кромки;
• сверление отверстий;
• шлифовка обработанной поверхности;
• растачивании полости;
• фрезерования поверхности

Принцип работы данного оборудования допускает автоматизацию и универсальность модели в плане многообразия вариантов заготовок.

Внешний вид горизонтально-расточного станка

Горизонтально-расточной станок W100

Некоторые виды оборудования, например, горизонтальный сверлильно-расточной станок по функциональности шпинделя и рабочего стола ограничены в вариантах выполняемых действий и обрабатываемых деталей, но далеко не все полностью лишены возможности внешнего управления, то есть применения на конвейере, линии обслуживаемой автоматами (роботами) или применения в цехе с общей автоматизацией полного цикла производства конкретного изделия.

Во всех случаях, особенно, когда имеется ввиду горизонтально-расточной станок с ЧПУ, можно проектировать полномасштабное серийное или массовое производство.

По общему правилу, всякий универсальный станок имеет многофункциональный набор креплений на его рабочем столе и максимально возможную свободу шпинделя и его модификаций (разные модели, разное назначение), насадок и пр.

Обрабатывающий или изготавливающий изделия по специальной программе станок может иметь два шпинделя и многоцелевой рабочий стол с перемещением в трехмерном пространстве, а не в одной плоскости. Вариантов установки рабочего инструмента может быть несколько, и не всегда они могут иметь «официальное» происхождение от производителя.

На производстве, в котором обработка на горизонтально расточных станках – основа производства на операционном участке, особенно в серийном варианте, доработка функционала – обычная практика.

Если говорить о серьезном функционально полном и мощном оборудовании, то горизонтально-расточной станок с поворотным столом — это прежде всего именно рабочая поверхность, на которую ориентируется как шпиндель собственно станка, так и его дополнительные механизмы, доработанные механизмы (устройства резки, сверления, фрезеровки…) или руки (рабочие инструменты) близко находящихся роботов или другого оборудования.

Расточной станок производители представляют себе по-разному. Некоторые изготавливают изделия с неподвижным шпинделем, но перемещаемым рабочим столом, другие дают свободу передней и задней стойкам, либо только передней стойке, но в двух направлениях. На особо тяжелых станках рабочий стол – это монолитная плита, а всю работу делает шпиндель.

Универсальный расточной станок – это формообразование за счет движения шпинделя и перемещения рабочего стола. Подача движения может осуществляться различными способами, по различным кинематическим схемам. В частности, горизонтально-расточные станки, виды, модели, производители могут разительно отличаться не только по способу подачи вращательного или поступательного движения, но и по опыту производства и предпочтений изготовителя.

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.

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

Обработка заготовок на горизонтально-расточных станках

Горизонтально-расточные станки относятся к числу наи­более распространенных, на их базе выполнены конструкции других универсальных и специальных расточных станков.

Рис. 68. Горизонтально–расточной станок

На рис. 68 пока­зан горизонтально-рас­точной станок. На ста­нине 1 установлена стойка 2, на вертикаль­ных направляющих ко­торой смонтирована шпиндельная бабка 3. В шпиндельной бабке расположены коробка скоростей и коробка по­дач. Шпиндель коробки скоростей полый, на нем закреплена план­шайба 4 с радиальным суппортом 5. Внутри полого шпинделя смонтирован расточной шпиндель 6. Задняя стой­ка с люнетом 8 предназначена для поддержания длинных расто­чных оправок. Люнет 8 перемещается по задней стойке 7 синхронно со шпиндельной бабкой 3, сохраняя соосность со шпинделем.

Заготовку устанавливают на поворотном столе 11, состоящем из двух частей: салазок 9, перемещающихся вдоль станины, и ка­ретки 10, имеющей поперечное перемещение. Глазным движением является вращение расточного шпинделя или планшайбы. Движение подачи в зависимости от характера обрабатываемых поверхностей получает стол (заготовка) или инструмент за счет осевого перемеще­ния расточного шпинделя 6, радиального перемещения суппорта 5 или вертикального перемещения шпиндельной бабки 3 по направ­ляющим стойки 2.

На расточных станках обрабатывают отверстия, наружные ци­линдрические и плоские поверхности, уступы, канавки, реже кони­ческие отверстия и нарезают внутреннюю и наружную резьбы рез­цами. Наиболее распространенный вид обработки на расточных станках — растачивание отверстий.

Растачивание цилиндрических отверстий выполняют резцами, установленными на консольной или двухопорной оправке. Исполь­зование консольной оправки целесообразно в тех случаях, когда длина обрабатываемого отверстия , так как с увеличением длины оправки снижается ее жесткость.

На рис. 69, а показана схема растачивания отверстия небольшой длины двухлезвийным пластинчатым резцом, закрепленным в консольной оправке. Заготовке сообщают продольную подачу. При не­большой длине отверстия, когда возможна работа с короткой жест­кой оправкой, растачивают при осевой подаче расточного шпинделя. Растачиванием с продольной подачей заготовки получают более правильное отверстие вследствие постоянного вылета шпин­деля.

Отверстия с отношением l/d > 5 и соосные отверстия растачивают резцами, закрепленными в двухопооной оправке.

Рис. 69. Схемы обработки заготовок на горизонтально–расточных станках

На рис. 69. показано одновременное растачивание двух соосных отверстий. Оправка с резцами получает главное вращательное движение, а заготовка – продольную подачу в направлении от зад­ней стопки к шпиндельной бабке.

Отверстия большого диаметра, но малой длины, растачивают резцом, закрепленным в радиальном суппорте планшайбы (рис. 69 в). Планшайбе с резцом сообщают главное вращательное движение, а столу с заготовкой — продольную подачу. Отверстия диаметром более 130 мм обрабатывают расточными блоками и голов­ками.

Растачивание параллельных и взаимно перпендикулярных отвер­стий выполняют с одной установки заготовки. После растачивания первого отверстия перемещают стол в поперечном направлении или шпиндельную бабку в вертикальном направлении на величину, рав­ную межцентровому расстоянию, затем растачивают второе и другие отверстия. Если требуется расточить взаимно перпендикулярные отверстия, то после растачивания первого отверстия стол поворачи­вают на 90° и растачивают второе отверстие.

Растачивание конических отверстий осуществляют расточными головками, закрепленными в расточном шпинделе, которому сооб­щают осевую подачу. Конические отверстия диаметром более 80 мм растачивают резцом с использованием универсального приспособле­ния, смонтированного на радиальном суппорте планшайбы (рис. 69, г).

Сверление, зенкерование, развертывание, цекование, зенкование и нарезание резьбы метчиками выполняют на расточных станках так же, как и на вертикально-сверлильных. Инструмент закрепляют в расточном шпинделе и сообщают ему главное вращательное движе­ние и осевую подачу. Заготовка, установленная на столе станка, остается неподвижной.

Подрезание торцов выполняют двумя способами: с подачей резца в направлении, перпендикулярном или параллельном оси шпинделя.

На рис. 69, д показано подрезание торца проходным резцом, закрепленным на радиальном суппорте планшайбы. Резцу, вращаю­щемуся вместе с планшайбой, сообщают радиальную подачу переме­щением суппорта по направляющим планшайбы. Небольшие пло­скости подрезают пластинчатым резцом (рис. 69, е), которому сооб­щают осевую подачу перемещением расточного шпинделя. Обработка торцовых поверхностей с радиальной подачей обеспечивает большую их точность.

Фрезерование поверхностей показано на рис. 69, ж. При фре­зеровании вертикальной плоскости торцовой фрезерной головкой, закрепленной в расточном шпинделе, фрезе сообщают главное вра­щательное движение и вертикальную подачу перемещением шпин­дельной бабки.

При использовании специальных приспособлений на горизон­тально-расточных станках можно обрабатывать фасонные поверх­ности и нарезать резьбу резцами.

Типы оборудования

Как правило, на производствах используется три главных типа:

• Горизонтально-расточные станки;
• Координатно-расточные;
• Алмазно-расточные.

Наиболее распространены первые два вида.

Станки горизонтально-расточного типа

Главная особенность такого оборудования — горизонтальное расположение шпинделя, что дает ему возможность выдвигаться. Таким образом, можно сделать отверстие даже в не самых доступных местах габаритных деталей (стрел, рам, металлоконструкций).

Основное движение агрегата — вращательно-поступательное, совершается посредством шпинделя. Перемещаются не только инструменты, но и сами заготовки. Если возникает необходимость, то в процессе работы можно изменить подачу и скорость. Иногда при подаче задействуется специальная подложка.

В зависимости от комплектации могут быть и дополнительные движения вспомогательного характера:

• Шпиндельная бабка передвигается по вертикальной оси;
• Стол перемещается по ранее заданным координатам.

В некоторых моделях конструкцией предусмотрено, что может перемещаться люнет и задняя стойка. Они могут применяться для обработки изделий из чугуна либо литейной стали.

Расточные станки применяют в работе со сложными деталями, которые содержат многочисленные отверстия, пазы, уступы. По компоновке их разделяют на:

• Модели со шпинделем не более 125 мм. Предназначаются для обработки небольших заготовок. Стол подвижный по двум осям, расточные бабки перемещаются в вертикальном направлении.
• Модели со шпинделем 100−200 мм. Дают возможность работать со средними и большими деталями. Стол перемещается только по одной оси.
• Модели со шпинделем 125−320 мм. С их помощью можно обработать очень крупные детали. Стол неподвижный.

Координатно-расточные станки

Такие станки предназначены для сверления отверстий согласно определенным параметрам. Выполняют операции на различных заготовках. Высокоточная обработка получается за счет наличия специальных устройств: электронных, механических и оптических. Кроме того, поворотные столы также помогают получить нужные результаты: отверстие можно сделать, не смещая деталь. Модели не слишком габаритные, занимают немного полезного пространства.

Модели алмазно-расточного типа

Они позволяют проводить тонкое растачивание цилиндрических поверхностей. Если есть дополнительные комплектующие, то можно подвергать обработке конические поверхности и торцы с канавками вращения. Допустимо выполнять сверление пары отверстий, имеющих параллельные оси. Станки такого типа могут быть:

• Вертикальными;
• Наклонными;
• Комбинированными;
• Горизонтальными, стол — подвижный.

Координатно-расточные станки

Главной особенностью координатно-расточных станков (рис. 3) является высокая точность обработки деталей.

Рисунок 3. Координатно-расточной станок.

Рисунок 3. Координатно-расточной станок.

Достигается повышенная точность обработки благодаря применению различных высокоточных механизмов расчета координат, по которым осуществляется движение резца. Есть несколько основных способов расчета координат, внедряемых на координатно-расточные станки:

• индуктивный;
• механический;
• оптико-механический;
• электронный.

Шпиндель на станках этой подгруппы располагается вертикально. Но иногда встречаются модели с горизонтальным расположением шпинделя. Шпиндельная головка, помимо изменения скорости и направления вращения, также осуществляет рабочую подачу, увеличивая или уменьшая глубину проникновения резца в деталь.

Стол имеет две степени свободы. Закрепленная на столе деталь способна перемещаться в продольном и поперечном направлении. При этом величина этих перемещений с высокой точность контролируется координатной системой.

Также на координатно-расточных станках, помимо выполнения всего спектра операций, характерных для станков расточной группы, выполняются разметочные операции.

На что обратить внимание

Перед совершением покупки обращают внимание на ряд параметров, в частности:

• Размеры шпинделя;
• Максимально допустимый вес и размеры заготовок;
• Диаметр рабочего стола;
• Максимально возможный уровень перемещения по осям;
• Диапазон скоростей;
• Интервал подач;
• Мощность двигателя.

Мощность двигателя — один из важных показателей, от которого будет зависеть скорость обработки деталей.

Расточные станки принадлежат к специальному и востребованному оборудованию, незаменимы во многих случаях, особенно когда нужно добиться ювелирной точности и максимальной производительности. Если предприятие остро нуждается в механизмах такого типа, то сможет найти подходящие варианты на отечественном рынке без особых усилий.

Технические характеристики станка 2431

Технические характеристики станка 2431 это основной показатель пригодности станка к выполнению определенных работ. Для координатно-расточных станков основными характеристиками является:

• размер рабочей поверхности стола
• наибольший диаметр сверления
• наибольший диаметр растачивания
• вылет шпинделя
• расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола
• число оборотов шпинделя в минуту

Ниже приводится таблица с техническими характеристиками координатно-расточного станка 2431. Более подробно технические характеристики координатно расточного станка можно посмотреть в паспорте станка 2431

Внимание! Технические характеристики, приведенные в вышестоящей таблице, являются справочными. Станки произведенные разными заводами изготовителями и в разные годы могут иметь характеристики отличающиеся от приведенных в таблице.