Расточной станок: модели, технические характеристики, назначение

Основное назначение

Используются станки этого типа в первую очередь, конечно же, для расточки в заготовках отверстий разного диаметра. Но при необходимости их можно применять также для:

• обточки внешних поверхностей цилиндрических деталей;
• обработки торцов заготовок;
• зенкерования и развертывания отверстий;
• нарезания резьбы;
• фрезерования.

Виды расточных станков

Классифицироваться оборудование этого типа может по нескольким признакам. По сфере применения такие станки могут быть:

• универсальными токарно-расточными;
• специализированными.

Станки второй группы в свою очередь подразделяются на следующие разновидности:

• горизонтально-расточные;
• координатно-расточные;
• алмазно-расточные.

В последнее время очень широкое распространение на предприятиях получили расточные станки с ЧПУ.

Назначение и классификация сверлильных и расточных станков

Основные типы сверлильно-расточных станков: вертикально-сверлильные одно- и многошпиндельные (рис. 2); радиально-сверлильные (рис. 3); горизонтально-сверлильные для глубокого сверления (рис. 4, а) и горизонтально-центровальные (рис. 4, б).

Сверлильно-расточные станки по классификатору отнесены ко второй группе, внутри которой их делят на следующие типы: 1 — вертикально-сверлильные; 2 — одношпиндельные полуавтоматы; 3 — многошпиндельные полуавтоматы; 4 — координатно-расточные; 5 — радиально-сверлильные; 6 — горизонтально-расточные; 7 — алмазно-расточные; 8 — горизонтально-сверлильные; 9 — разные сверлильные.

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);

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

• 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).

Этими видами работ не исчерпываются возможности сверлильных станков, на них выполняют и другие операции.

При сверлении основными режимами резания являются: подача s; скорость резания V= πDn/1000, м/с (где D — диаметр инструмента, мм, п — частота вращения инструмента, с-1); глубина резания t= 0,5D при сверлении и t= 0,5(D-d) при рассверливании, зенкеровании, развертывании, d — первоначальный диаметр.

Рис. 2. Компоновки вертикально-сверлильных станков (А — одношпиндельных; Б — многошпиндельных): а — настольного; б — средних размеров на коробчатой основе; в — средних размеров на круглой основе; г — тяжелого; д — станки с постоянными шпинделями, имеющими одну общую станину; е — станки с переставными шарнирно-соединенными шпинделями

Подача — перемещение сверла вдоль оси за один его оборот (или за один оборот заготовки, если она вращается). Различают следующие виды подачи: s0 — на один оборот сверла, мм/об; 5 — минутная подача, мм/мин.

Рис. 3. Типы радиально-сверлильных станков: a — стационарный общего назначения; б — с колонной, перемещающейся по направляющим станины; в — передвижной по рельсам; г — переносной

Рис. 4. Компоновка станков для глубокого сверления: a — горизонтально-сверлильный станок для сверления вращающихся деталей; б — горизонтально-сверлильный станок для сверления неподвижных деталей

Эти виды подач связаны между собой соотношениями:

s = s0n60.

Станкостроительные заводы выпускают кроме сверлильных станков, изготовляемых серийно, много специальных станков. Эти станки, как правило, обозначают условными заводскими номерами.

Основные типы сверлильно-расточных станков: вертикально-сверлильные одно- и многошпиндельные (рис. 2); радиально-сверлильные (рис. 3); горизонтально-сверлильные для глубокого сверления (рис. 4, а) и горизонтально-центровальные (рис. 4, б).

Сверлильно-расточные станки по классификатору отнесены ко второй группе, внутри которой их делят на следующие типы: 1 — вертикально-сверлильные; 2 — одношпиндельные полуавтоматы; 3 — многошпиндельные полуавтоматы; 4 — координатно-расточные; 5 — радиально-сверлильные; 6 — горизонтально-расточные; 7 — алмазно-расточные; 8 — горизонтально-сверлильные; 9 — разные сверлильные.

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);

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

• 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).

Этими видами работ не исчерпываются возможности сверлильных станков, на них выполняют и другие операции.

При сверлении основными режимами резания являются: подача s; скорость резания V= πDn/1000, м/с (где D — диаметр инструмента, мм, п — частота вращения инструмента, с-1); глубина резания t= 0,5D при сверлении и t= 0,5(D-d) при рассверливании, зенкеровании, развертывании, d — первоначальный диаметр.

Рис. 2. Компоновки вертикально-сверлильных станков (А — одношпиндельных; Б — многошпиндельных): а — настольного; б — средних размеров на коробчатой основе; в — средних размеров на круглой основе; г — тяжелого; д — станки с постоянными шпинделями, имеющими одну общую станину; е — станки с переставными шарнирно-соединенными шпинделями

Подача — перемещение сверла вдоль оси за один его оборот (или за один оборот заготовки, если она вращается). Различают следующие виды подачи: s0 — на один оборот сверла, мм/об; 5 — минутная подача, мм/мин.

Рис. 3. Типы радиально-сверлильных станков: a — стационарный общего назначения; б — с колонной, перемещающейся по направляющим станины; в — передвижной по рельсам; г — переносной

Рис. 4. Компоновка станков для глубокого сверления: a — горизонтально-сверлильный станок для сверления вращающихся деталей; б — горизонтально-сверлильный станок для сверления неподвижных деталей

Эти виды подач связаны между собой соотношениями:

s = s0n60.

Станкостроительные заводы выпускают кроме сверлильных станков, изготовляемых серийно, много специальных станков. Эти станки, как правило, обозначают условными заводскими номерами.

Каким может быть координатно расточной станок

Оборудование этого типа предназначено, прежде всего, для максимально точной обработки заготовок. Коородинатно-расточные станки могут быть:

• одностоечными;
• двухстоечными.

В конструкцию таких станков входят:

• станина;
• стойка;
• стол с салазками;
• расточная головка.

Также в конструкцию такого оборудования включена траверса.

Особенности работы на коородинатно-расточном станке

При использовании оборудования этого типа обрабатываемую заготовку предварительно закрепляют на рабочем столе. Далее в шпинделе устанавливают нужный режущий инструмент. Затем работа выполняется в следующем порядке:

• в зависимости от того, какую высоту имеет обрабатываемая деталь, регулируют траверсу и расточную головку;
• устанавливают шпиндель на заданные координаты.

Последняя операция на таком оборудовании, как координатно-расточной станок, в зависимости от его вида, может выполняться по-разному. На одностоечной модели шпиндель устанавливается должным образом путем перемещения рабочего стола в двух перпендикулярных направлениях. На двухстоечном оборудовании:

• стол передвигают в продольном направлении;
• расточную головку перемещают в поперечном направлении по траверсе.

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.

Модельный ряд координатно-расточных станков

Выпускают такое оборудование сегодня многие производители. Но чаще всего на предприятиях используются координатно-расточные станки:

• 2Е450. Эта одностоечная модель имеет размеры стола 630 х 1120 мм и оснащена оптической измерительной системой, дополненной экранным отсчетом. Также этот расточной станок имеет функцию автоматической остановки салазок. Еще одним повышающим удобство в работе дополнением в этой модели является устройство предварительного набора координат.
• 2Д450. Эта модель также имеет размеры стола 630 х 1120. Входящее в ее конструкцию оптическое устройство может отсчитывать как целую, так и дробную части координат.

Могут использоваться на предприятиях, конечно же, и другие координатные расточные станки. Модели 2А450, 2Л450АФ11-01, к примеру, также сегодня очень востребованы.

Лучшие модели

Самыми популярными производителями координатно-расточных станков, таким образом, являются МЗКРС и «Стан-Самара». Наиболее же востребованные на производстве модели — это:

• координатно-расточной станок 2А450;
• модель 2Д450;
• станок 2В440А;
• оборудование 2431;
• станок 2421.

Какие технические характеристики имеют эти станки, можно посмотреть в представленной ниже таблице.

Все эти модели координатно-расточных станков отличаются надежностью, высокой производительностью и ремонтопригодностью. Использоваться такие станки могут на предприятиях металлургической отрасли, машиностроения и т. д.

Горизонтально-расточные станки

Такое оборудование используется на предприятиях и в мастерских также достаточно часто. Основной его отличительной особенностью является то, что шпиндель в нем расположен горизонтально. Основным движением последнего является вращательно-поступательное относительно оси. При этом во время обточки может осуществляться как подача заготовки, так и передвижение самого рабочего инструмента.

Перемещение шпиндельной бабки на таком оборудовании, как горизонтально-расточной станок, является движением дополнительным.

Какие модели могут использоваться

На рынок сегодня может поставляться оборудование этого типа как обычное универсальное со шпинделем диаметром 110-130 мм, так и тяжелое. Станки последней разновидности обычно дополнительно оснащаются ползуном и подвижной колонной.

Моделей такого оборудования производителями выпускается также множество. К примеру, большой популярностью у потребителей пользуются агрегаты линеек ВФЦ и F.O.R.T.

Горизонтально расточной станок ВФЦ может быть предназначен для обработки заготовок весом до 10 тонн. Применяются такие станки в основном для растачивания деталей из чугуна и стали. Построены эти модели по модульному принципу и имеют поворотный стол.

Станки серии F.O.R.T также представлены на рынке в очень широком ассортименте. Конструкцию они могут иметь классическую с крестообразным столом либо с подвижной колонной. Размеры стола у горизонтально-расточных станков F.O.R.T варьируются от 1250 х 1400 мм до 4000 х 4000 мм. Диаметр шпинделя при этом у них может быть равен 100-260 мм.

Алмазно-расточные станки

Оборудование этой разновидности предназначено в основном для тонкой окончательной обработки заготовок. Инструменты в таких станках, как уже можно судить по их названию, используются либо алмазные, либо твердосплавные. Расточной станок этой разновидности может применяться для обработки заготовок как из стали и чугуна, так и из сплавов цветных металлов, эбонита, текстолита, резины и т. д. В ряде случаев алмазная расточка может заменить даже шлифование.

Резка на таком оборудовании производится со значительной скоростью и при этом небольшой глубиной снятия материала. По расположению шпинделя алмазно-расточные станки могут быть горизонтальными или вертикальными.

Конструкция станка

Несущая основа агрегата достаточно массивна, что обусловлено характеристиками заготовок, которые обычно обрабатываются на таких устройствах. Подошва конструкции формируется плитой, тумбой и станиной, обеспеченной пазовыми нишами для крепления функциональной платформы. Рабочая часть представляет собой шпиндельную головку для содержания обрабатывающего инструмента с перемещающимися кронштейнами и сменными борштангами. Заготовка может располагаться по-разному – в вертикальных конструкциях алмазно-расточного станка, например, для деталей предусматривается своего рода предметный столик с удерживающими фиксаторами.

В части силовой основы большинство агрегатов этого типа содержат электродвигатель с приводной инфраструктурой, системами смазки и охлаждения. Более технологичные версии также включают блок электроаппаратуры с элементами ЧПУ, за счет которых осуществляется автоматизация производственного процесса с возможностью интеллектуальной настройки параметров обработки.

https://youtube.com/watch?v=CYkV3CSmD_Q

Токарно-расточные станки

Основной особенностью оборудования этой разновидности является очень высокая скорость вращения шпинделя. Токарно-расточной станок может использоваться для обработки как плоских деталей, так и цилиндрических.

При работе на таком оборудовании заготовка крепится на столе. При этом шпиндель совершает вращательно-поступательное движение.

Современной промышленностью выпускаются в том числе и токарно-расточные станки крупногабаритные. Диаметр обточки у такого оборудования может быть равен 4 м. При этом на станке допускается выполнять обработку деталей длиной до 32 м. Наиболее востребованной моделью токарно-расточного станка на данный момент является 2А656РФ11.

Виды по компоновке

Расточный станок обычно используется для обработки сложных по конфигурации деталей со множеством отверстий, пазов и уступов. По компоновке это оборудование классифицируется на:

• Модели с диаметром шпинделя до 125 мм. С использованием такого оборудования обрабатывают обычно небольшие заготовки. Стол у таких моделей может перемещаться по двум осям. Расточная бабка способна двигаться по колонне в вертикальном направлении.
• Оборудование с диаметром шпинделя 100-200 мм. Такой расточный станок предназначен для работы с заготовками средних размеров и крупными. У таких станков стол перемещается только в одном направлении.
• Модели со шпинделем 125-320 мм. Это оборудование применяется для обработки очень крупных деталей. У этих станков стол неподвижен.

Оборудование с ЧПУ

ЧПУ могут дополняться как алмазно-, так и горизонтально-, токарно- или координатно-расточные станки. Современная электроника, конечно же, в разы повышает удобство пользования этим оборудованием. Работой станка с ЧПУ токарь управляет не вручную, а через компьютер. Это позволяет добиться высочайшей точности сверления или резки и максимальной производительности.

Использоваться расточные станки с ЧПУ могут как для черновой, так и для чистовой обработки заготовок. Стоят они, конечно же, намного дороже обычных моделей. Работать на таких станках могут только токари, прошедшие переквалификацию по соответствующей программе.