Станок радиально-сверлильный 2М55
- Подробности
- Категория: Сверлильные и расточные станки
Радиально-сверлильный станок модели 2М55 предназначен для широкого применения в промышленности.
Благодаря своей универсальности станок находит применение везде, где требуется обработка отверстий—от ремонтного цеха до крупносерийного производства.
На станках можно производить сверление в сплошном материале, рассверливание, зенкерование, развертывание, подрезку торцов, нарезку резьбы метчиками и другие подобные операции.
Применение приспособлений и специального инструмента значительно повышает производительность станков и расширяет круг возможных операций, позволяя производить на них выточку внутренних канавок, вырезку круглых пластин из листа и т. д. При соответствующей оснастке на станке можно выполнять многие операции, характерные для расточных станков.
Кинематическая схема
Кинематическая схема станка состоит из четырех кинематических цепей:
1) вращения шпинделя;
2) движения подач;
3) вертикального перемещения рукава;
4) перемещения сверлильной головки по рукаву.
Шпиндель получает вращение от электродвигателя через промежуточную передачу, пусковую фрикционную муфту и коробку скоростей с четырьмя передвижными зубчатыми блоками. Промежуточная передача обеспечивает определенное число оборотов вала фрикционной муфты в различных исполнениях станка (например, для частоты тока 60 периодов). Фрикционная муфта соединяется с коробкой скоростей либо с двойчаткой 9—10, либо через паразитную шестерню 8, неподвижно закрепленную шестерню 13. В последнем случае коробка скоростей получает обратное вращение, т. е. шпиндель вращается против часовой стрелки. Таким образом, каждым двум ступеням оборотов шпинделя в направлении по часовой стрелке соответствует одна ступень оборотов против часовой стрелки.
Передвижные блоки коробки скоростей (три двойных и один тройной) обеспечивают получение 24 ступеней оборотов шпинделя. Структурный график построен таким образом, что три ступени чисел оборотов перекрываются, а остальные 21 образуют геометрический ряд с <р= 1,26 в интервале от 20 до 2000 об/мин.
Двойной блок на гильзе шпинделя имеет также третье положение, когда обе шестерни выведены из зацепления. При этом шпиндель легко проворачивается от руки.
Коробка подач получает вращение от шпинделя через шестерни 25—26. Один тройной и два двойных блока обеспечивают получение 12 подач, образующих геометрический ряд с φ= 1,41 в интервале от 0,056 до 2,5 мм/об.
Последний вал коробки подач шлицевой муфтой связан с вертикальным валом механизма подач, несущим на себе специальную регулируемую муфту. Муфта обеспечивает размыкание цепи подач при достижении предельного усилия подачи при резании либо на жестком упоре, размыкание цепи тонкой ручной подачи при включении механической подачи и включение тонкой ручной подачи при срабатывании перегрузочного устройства. Зубчатая муфта перегрузочного устройства С соединена с червяком 43, который через червячное колесо 42 с помощью штурвального устройства А соединяется с реечной шестерней 41, находящейся в зацеплении с рейкой 40 пиноли шпинделя.
Грубая ручная подача осуществляется вращением реечного вала 41 с помощью штурвальных рукояток А. Тонкая ручная подача осуществляется вращением маховичка В.
Перемещение головки по рукаву осуществляется с помощью маховика, сидящего на валу, проходящем через отверстие реечного вала подачи. На другом конце вала имеется шестерня 46, которая через накидную шестерню 47 соединяется с рейкой 61, неподвижно укрепленной на рукаве.
Вертикальное перемещение рукава производится отдельным электродвигателем через редуктор 56, 55, 58, 57, укрепленный на верхней части колонны, винт подъема 59 и гайку 60, расположенную в рукаве.
Изменение направления перемещения рукава производится реверсированием двигателя. В цепи привода механизма подъема установлена кулачковая предохранительная муфта, которая срабатывает при увеличении сопротивления" перемещению рукава.
Условные обозначения к рис. 5:
С — зубчатые муфты.
Д — механизм включения подачи.
F — зажим головки.
Е — привод преселектора.
Плита, цоколь, колонна
Фундаментная плита 1 выполнена в виде жесткой отливки, усиленной продольными и поперечными ребрами. Вдоль рабочей поверхности плиты расположены Т-образные пазы для крепления стола, обрабатываемых изделий или специальных приспособлений.
На плите неподвижно укреплен болтами 14 цоколь.5, в котором |на роликовых подшипниках 3 к 10 установлена колонна 6. Эта наиболее нагруженная деталь станка выполнена из стальной трубы и имеет закаленную, чисто обработанную рабочую поверхность, по которой перемещается рукав. Подшипник 10 не имеет внутреннего кольца, беговая дорожка для роликов выполнена непосредственно на колонне.
Подшипник 3 смонтирован на конической шейке фланца 2 и затягивается гайкой 4.
Конусное кольцо 11 прочно насажено на трубку и предназначено для зажима колонны. При затягивании винтовой пары 8 механизма зажима. (описание см. ниже) конусное кольцо вместе с колонной перемещается вертикально вниз относительно стойки 9 и плотно прижимается к конусному гнезду цоколя. В результате происходит зажим колонны и предотвращается поворот ее.
Стойка 9 прочно соединена с цоколем 5 при помощи фланца 2. В верхней части к стойке 9 приварен стержень 7, который проходит внутри винта механизма зажима 8 и соединяется с ним гайкой. Таким образом, стойка 9 со стержнем 7 соединяет узел механизма зажима колонны с цоколем и воспринимает вес поворотных частей станка при освобождении зажима колонны (колонна 6 с конусным кольцом 11 приподнимается относительно цоколя), а при зажиме—воспринимает продольное усилие, развиваемое механизмом зажима 8.
Сквозь стойку проходит электрокабель от вводного автомата к токоподводящему устройству для питания подвижных и поворотных частей станка.
Перед транспортировкой станка в цоколь вворачивается стопорный болт 12 (на рис. 32 болт обозначен буквой А), который конусным концом входит в отверстие колонны и предотвращает случайный поворот подвижных частей станка относительно плиты.
После установки станка болт 12 заменяется пробкой 13.
Охлаждение
В фундаментной плите расположен резервуар для охлаждающей жидкости, которая заливается через отверстия, закрытые крышками 1.
Жидкость подается к сверлильной головке погруженным электронасосом 2 по шлангу 3, подсоединенному к тройнику 4 с поворотным соединением 8 и наконечником 7.
Положение наконечника по высоте можно регулировать, перемещая штангу 6, закрепляемую в нужном месте винтом 5.
После включения электронасоса пуск охлаждающей жидкости и регулирование потока осуществляются поворотом наконечника 7.
Охлаждающая жидкость возвращается в резервуар по каналам плиты через отверстия;' защищенные сетками 9.
Механизм зажима колонны
Механизм зажима колонны расположен в корпусе 11 редуктора механизма подъема рукава. Корпус 11 соединен с колонной 12. Стойка 20 соединена с цоколем (см. подраздел «Плита, цоколь, колонна»). Полый винт 3 в осевом направлении закреплен на стойке 20 гайкой 14 через упорные подшипники 15. Резьбовая часть винта 3 связана с биметаллической гайкой шестерней 7. Зубчатый венец этой детали выполнен из стали, резьбовая часть — из бронзы. Гайка-шестерня 7 установлена в корпусе 17 на конических роликоподшипниках 10. Регулировка натяга в подшипниках производится с помощью крышки 5, винтов 4 и отжимных винтов 16.
В зацеплении с зубчатым венцом гайки-шестерни 7 находятся рабочий плунжер 21 и вспомогательный плунжер 22. Весь механизм смонтирован в корпусе 17, который соединен с корпусом 11.винтами 8. Полый винт 3 вверху имеет зубчатый венец, который связан с внутренним зубчатым венцом фланца 2. Последний винтами 1 связан с крышкой 5, а через нее — с корпусом 17.
Таким образом, полый винт 3 не может провернуться относительно корпуса 17 во время работы механизма.
Рабочий плунжер 21 перемещается в цилиндре при подаче масла под давлением через отверстия в крышках 25 (см. разд. «Гидрооборудование станка»). На плунжере 21 нарезана зубчатая рейка, которая при перемещении плунжера вращает гайку-шестерню 7. При повороте гайки-шестерни в направлении по часовой стрелке происходит зажим колонны, поворот против часовой стрелки вызывает освобождение колонны.
При зажиме колонны в механизме происходят следующие перемещения: шестерня-гайка 7 поворачивается по часовой стрелке, поскольку винт 3 удерживается от поворота фланцем 2 и закреплен в осевом направлении: шестерня-гайка 7 стремится переместиться вниз по резьбе винта, при этом она увлекает за собой через корпус 17 и корпус 11 колонну 12.
Выше приведено описание устройства колонны. в котором отмечалось, что при перемещении колонны вниз связанное с ней конусное кольцо входит в конусное гнездо цоколя и надежно тормозит колонну. При срабатывании механизма зажима в обратную сторону (против часовой стрелки) шестерня-гайка 7 приподнимает колонну и освобождает конусное кольцо колонны.
Утечки масла, скапливающиеся в полости С, откачиваются вспомогательным плунжером 22 в гидробак, расположенный рядом в корпусе 11. Для того, чтобы плунжер 22 работал как откачивающий насос при повороте гайки-шестерни 7, в корпусе 17 смонтированы всасывающий клапан 24, связанный с полостью С, и нагнетательный клапан 23, установленный перед штуцером 26 трубки, идущей в гидробак.
Гайка-шестерня 7 имеет ограниченный угол поворота. Для того, чтобы отрегулировать исходное положение гайки-шестерни 7 относительно винта 3, а следовательно, отрегулировать величину вертикального перемещения колонны, необходимо вращать винт 3, отсоединив его от крышки 5 и корпуса 17.
Перед регулировкой откручивают винты 1 и вращают винт 3 за фланцем 2. По окончании регулировки фланец 2 приподнимают, поворачивают до положения, в котором крепежные отверстия в нем под винты 1совпадают с соответствующими отверстиями в крышке 5, вводят в зацепление зубья фланца 2 с зубчатым венцом винта 3 и закрывают фланец 2 винтами 1.
Коробка скоростей
Между фрикционной муфтой и шпинделем располагается коробка скоростей, обеспечивающая изменение чисел оборотов шпинделя. С верхней муфтой коробка скоростей соединяется подвижным блоком шестерен 3 и 4. С нижней муфтой коробка скоростей связана шестерней 29, закрепленной на валу 11 на шпонке, через паразитную шестерню 28,
Таким образом, при работе верхней муфты вал II вращается с одним из двух возможных чисел оборотов в направлении, обеспечивающем вращение шпинделя по часовой стрелке. При работе нижней муфты вал II вращается с постоянным числом оборотов в направлении, обеспечивающем вращение шпинделя против часовой стрелки. Вследствие этого каждым двум ступеням оборотов шпинделя по часовой стрелке соответствует одна ступень оборотов против часовой стрелки.
Нижние опоры валов II, III IV, V смонтированы непосредственно в расточках корпуса 30 сверлильной головки. Осевое положение этих опор определяется стопорными кольцами. Верхние опоры всех валов размещены в специальных стаканах, расположенных в расточках крышки 2 сверлильной головки.
Вал V представляет собой полую чугунную гильзу, во внутреннее шлицевое отверстие которой входит хвостовик шпинделя.
В нижней части гильзы установлен отражатель 31, предотвращающий вытекание масла из картера коробки скоростей. На гильзе закреплена шестерня 1, служащая для передачи вращения валам коробки подач.
Все шестерни изготовлены из качественных сталей, их зубья закалены до высокой твердости и шлифованы, что обеспечивает бесшумную работу и передачу высоких нагрузок.
Коробка подач
Коробка подач расположена между шпинделем и механизмом подачи и получает вращение от шпинделя через шестерню 1, через шлицевое отверстие которой пропущен вал VI. Нижними опорами валов VI и VII служат гнезда, расположенные в корпусе сверлильной головки. Нижняя опора вала VIII расположена в расточке шестерни 2. Верхние опоры валов расположены в гнездах, установленных в отверстиях крышки сверлильной головки.
На валу VII расположена переборная шестерня-двойчатка 4, обеспечивающая получение шести ступеней подач. Еще шесть ступеней подач получается при перемещении шестерни 3 в нижнее положение.
Для извлечения подшипников нижних опор валов VI и VII следует резьбовой конец съемника завернуть в отверстие М8 шайбы 5 и легким постукиванием извлечь подшипник.
Все шестерни коробки подач изготовлены из качественной стали, а их зубчатые венцы термически обработаны.
Управление переключением скоростей
Сверлильная головка снабжена электрогидравлическим механизмом преселективного управления коробкой скоростей и подач. Принцип работы этого механизма описан в разделах «Гидрооборудование станка» и «Электрооборудование станка». Ниже следует лишь описание конструкции механизма.
Переключение шестерен осуществляется исполнительным органом — гидропреселектором, размещенным в верхнем картере сверлильной головки и являющимся автономным агрегатом. Корпус гидропреселектора 6 представляет собой чугунную отливку, в центральную расточку которой запрессована гильза 5. На поверхности гильз профрезерованы каналы и выполнены сверления для пропуска масла в заданном направлении. Эти каналы совпадают с соответствующими фрезеровка ми верхней крышки 4 и основания 11, которые прикреплены к корпусу 6 винтами.
Вокруг центральной расточки в корпусе 6 выполнены отверстия, являющиеся гидравлическими цилиндрами. На поршнях 10 надеты и заштифтованы чугунные вилки переключения 9, щечки которых заходят в пазы соответствующих шестерен коробки скоростей и подач. В зависимости от направления потоков масла поршни 10 занимают верхнее либо нижнее положение. Как известно из описания кинематической схемы, имеется два тройных блока шестерен, которые, кроме крайних, должны иметь среднее фиксированное положение. Для получения среднего положения служат дополнительные поршни 12, диаметр которых больше диаметра поршней 10. Ввиду этого при подаче давления одновременно в полость поршня 12 и в противоположную полость поршня 10 ход блока определяется величиной перемещения поршня 12, которая равна половине хода тройного блока.
Для отключения шпинделя от коробки скоростей служат поршни 13, которые под воздействием давления выталкивают шпиндельный блок в среднее положение. При этом настройка всех остальных вилок остается неизменной. Управление осуществляется от гидрозолотника ЭмО (см. гидросхему станка) кнопкой на пульте управления.
Для установки шпиндельного блока в рабочее положение достаточно подать масло в гидропреселектор.
Для создания возможности предварительного выбора необходимой скорости и подачи (преселекции) давление масла в гидропреселекторе во время работы станка отсутствует и включается кратковременно лишь при производстве переключений. Поэтому для удержания блоков в выбранном положении на поршнях 10 имеются фиксаторные канавки, куда заходят шарики 1 фиксаторов 2, подпираемых пружинами 3.
В центральном отверстии гидропреселектора размещено два поворотных крана — избиратель скоростей 8 и избиратель подач 7. Выполненные на их поверхности фрезеровки, проточки и сверления обеспечивают поступление масла через отверстия и каналы гильзы 5 крышки 4 и основания 11 в цилиндры переключения.
Для установки необходимого числа оборотов и подачи нужно повернуть избиратели 7 и 8 в заданную позицию. Поворот осуществляется специальными электродвигателями 20 со встроенным редуктором с помощью муфт 21, сидящих на выходных валах редукторов, валиков 22 и шестерен 23, 24, 25 и 26. Выбор чисел оборотов и подач осуществляется маховичками 19 и 22 (рис. 4), каждый из которых может занимать фиксированные положения (по числу ступеней скоростей и подач). На окружности маховичков 19 и 22 нанесены цифры чисел оборотов и подач.
Таким образом, механической связи между маховичками набора режимов и исполнительным органом — гидропреселектором — нет. Имеется лишь электрическая связь, подробно описанная в разделе «Электрооборудование».
Электрическая схема
Включением вводного выключателя В1 напряжение через кольцевой токосъемник подается к панели управления.
В исходном положении станка рукоятка командоаппарата должна находиться в нейтральном положении, при котором контакты В4(21—27), В5(21—27), В6(37—43) — разомкнуты, а В4(29—33) замкнут. Приступая к работе на станке, необходимо нажать кнопку Кн2 «1». При этом включается магнитный пускатель Р1 двигателя шпинделя M1 и насоса гидравлики сверлильной головки, и отклоняется стрелка указателя нагрузки ИП1 (А). Теперь можно осуществить все необходимые наладочные операции (отжим-зажим сверлильной головки и колонны, перемещение рукава и головки, выбор необходимой скорости вращения шпинделя и величины подачи инструмента). Рассмотрим работу схемы во всех этих случаях.
а) Зажим сверлильной головки и колонны производится нажатием на кнопку КнЗ (-> !<-), при этом включается магнитный пускатель Р4 и электродвигатель гидронасоса колонны М3, а также реле Р6 и гидрозолотники зажима головки Эм6 и зажима колонны Эм6;
б) отжим сверлильной головки и колонны производится нажатием на кнопку Кн4 (->Н<- ), при этом включается магнитный пускатель Р5, электродвигатель гидронасоса колонны М3, выключаются реле Р6 и гидрозолотник зажима Эм5 и Эм6.
Иногда необходимо отжать сверлильную головку, оставив колонну в зажатом состоянии. Для этого предусмотрена кнопка Кн5, с помощью которой отключаются гидрозолотник Эм5 и реле Р6. Отключение гидрозолотника Эм6 при работающем гидронасосе воспринимается гидромеханизмом, и происходит отжим головки. Механизм отжима колонны команды не получает;
в) поворот рукава и перемещение сверлильной головки осуществляются вручную, по окончании позиционирования инструмента производится зажим станка. Подъем рукава осуществляется нажимом кнопки КН6, включается реле Р7 и становится на самопитание, контакт реле Р7 (31—67) включает магнитный пускатель Р8 и электродвигатели перемещения рукава М2, но подъема сразу не произойдет. Винт перемещения рукава сначала вращается вхолостую,, перемещая сидящую на нем гайку отжима.
Завершив отжим рукава, гайка отжима входит в зацепление с грузовой гайкой, после чего начинается перемещение рукава вверх.
Конечный выключатель В8 (31—77) подготавливает включение пускателя Р9 и реверс электродвигателя М2, необходимый для автоматического зажима рукава в новом положении.
Подъем рукава прекращается нажатием на кнопки Кн7 или Кн1 (в аварийном случае). В крайнем верхнем положении рукав останавливается от воздействия упора на конечный выключатель В9.
Опускание рукава производится в толчковом режиме с помощью кнопки Кн7. Отжим и зажим рукава происходит так же, как и при подъеме, автоматически.
Схема предусматривает преселективный набор скоростей и подач во время работы станка. Рассмотрим управление проворотом крана гидропреселектора набора скоростей.
При перестановке переключателя В11 на новую скорость реле Р10 оказывается отключенным вследствие рассогласования положений переключателей В11 и В13. Размыкающий контакт реле Р10 (31—135) включает двигатель М5, а замыкающий контакт Р10 (11—15) гасит сигнальную лампу Л1 на пульте. Двигатель М5, включившись, начнет перемещать движок переключателя В13 до наступления согласования с измененным положением переключателя В11.
При наступлении согласования включается реле Р10, отключается электродвигатель М5 и загорается сигнальная лампа Л1. Набор подач происходит таким же образом. Загорание сигнальной лампочки Л1 сигнализирует готовность станка к включению нового режима работы.
Включение нового, заранее набранного режима осуществляется подъемом с последующим поворотом рукоятки командоаппарата влево.
Поднимая рукоятку, мы замыкаем контакт 37—43 микровыключателя В6, включается и становится на самопитание реле времени РЗ и включается гидрозолотник Эм1 переключения блоков шестерен, а также, в зависимостй от положения, переключается В11(45-17), включается (либо не включается) гидрозолотник управления блоком II вала. Происходит перемещение блоков соответственно положению крана гидропреселектора, заданному рукоятками набора режимов (переключатели В11 и В12).
Включение прямого вращения шпинделя осуществляется поворотом рукоятки командоаппарата влево, при этом замыкается контакт микровыключателя В4 (21—27) и срабатывает гидрозолотник Эм4 смыкая верхние диски фрикционной муфты.
Включение обратного вращения шпинделя осуществляется поворотом рукоятки вправо при этом замыкается контакт микровыключателя В5(21—27) и срабатывают гидрозолотники Эм4 и Эм3, смыкая нижние диски фрикционной муфты.
Если переключения скоростей либо подач не произошло, необходимо вернуть рукоятку в исходное положение и повторить подъем и поворот ее.
Обычное включение вращения шпинделя без изменения режимов осуществляется поворотом рукоятки командоаппарата влево (вправо), и приподнимать ее не следует. При этом реле РЗ и гидрозолотники Эм1 и Эм2 питания не получают, поэтому блоки шестерен коробки скоростей и подач остаются на своих местах.
Отсоединение шпинделя от коробки скоростей с целью обеспечения проворота его вручную осуществляется нажимом на кнопку Кн8, при этом включается электромагнит гидрозолотника ЭмО, после чего шпиндельный блок устанавливается в среднее положение.
Для возвращения шпиндельного блока в рабочее состояние необходимо поднять и повернуть рукоятку командоаппарата.
Во время работы степень загрузки электродвигателя привода шпинделя контролируется указателем нагрузки ИП1(А). Максимальной нагрузке шпинделя соответствует отклонение стрелки прибора в сектор, отмеченный жирной черной линией.
В момент нажатия кнопки Кн2 происходит запуск электродвигателя Ml, и стрелка прибора кратковременно регистрирует пусковые токи.
Включения и отключения насоса охлаждения инструмента производятся выключателем В2.
Электросхема предусматривает следующие блокировки:
а) станок не включается от нажима кнопки Кн2, если рукоятка командоаппарата находится в рабочем состоянии. Станок можно включить, только установив рукоятку в нейтральное положение (ч. с. при замкнутом контакте реле Р2 (25—ЗГ);
б) не включаются гидрозолотники Эм1 и Эм2, пока происходит проворот крана гидропреселектора, т. е. пока не замкнутся контакты реле Р10 или Р11 (11—15; 15—17; 31—35), (35—37) и не загорится зеленая лампочка Л1; невозможно подать команду на переключение блока шестерен;
в) крайние положения перемещения рукава заблокированы конечными выключателями В9 и В10.
