Текст
                    С.С. Ипатов
КООРДИНАТНО-
РАСТОЧНЫЕ
СТАНКИ

chipmaker.ru С. С. ИПАТОВ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ В ТОЧНОМ ПРИБОРОСТРОЕНИИ Под редакцией Е. Ф. Ермилова Chipmaker.ru ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ОБОРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Москва 1954
chipmaker.ru В книге дается описание основных типов координатно- расточных станков, рассматриваются методы установки и обра- ботки деталей точных приборов на этих станках. В ней обобщен опыт, накопленный отечественной приборостроитель- ной промышленностью в области эксплуатации координатно- расточных станков и в области рационального проектирования обрабатываемых на них деталей. В книге подробно излагается методика расчетов и состав- ления таблиц координат, приведены типовые схемы установки деталей на станках, помещен обширный цифровой материал. Книга предназначена для технического персонала произ водственных цехов, конструкторов и технологов проектных организаций приборостроительной промышленности, а также может служить в качестве учебного пособия для повышения квалификации рабочих, обслуживающих координатно-расточ- ные станки. Редактор В. И. Тихонов Техн, ред. Н. И, Гладких Т-01940. Подписано в печать 4/П1 1954 г. Учетно-изд. л. 12,88 Формат бумаги 60Х92|/1б=6,88 б. л.— 13 п. л. Цена 7 руб,.Зак. 1055/6270 Типографии Оборонгиза
ПРЕДИСЛОВИЕ Современные точные приборы, отличаясь чрезвычайным много- образием по своему назначению и конструкции, в целом характери- зуются .наличием сложных, разветвленных кинематических цепей и точностью взаимного расположения отдельных элементов кон- струкции. Поиски наиболее рациональных конструкций приборов, сочетаю- щих малые габариты с простотой сборки и регулировки, привели к широкому использованию в узлах и механизмах приборов слож- ных по конструкции корпусов, плат, кронштейнов и других деталей с наличием в них большого количества отверстий 1 и 2-го классов точности при жестких допусках, не превышающих 0,01—0,02 мм, на взаимное расположение осей отверстий. Наиболее простое и надежное решение вопроса обработки со- пряженных систем точных отверстий дает применение метода координатной расточки. Разработка этого метода и создание совре- менных координатно-расточных станков явились одним из важней- ших факторов, способствовавших достижению весьма крупных успехов в области точного приборостроения. Отличаясь высокой точностью и производительностью, координатно-расточные станки, наряду с широким использованием их в инструментальных цехах, нашли применение и в производственных цехах приборостроитель ных заводов. В настоящее время отечественное станкостроение оснащает при- боростроительную промышленность высококачественными преци- зионными координатно-расточными станками, однако, наряду с новейшим отечественным оборудованием, на наших заводах эксплуа- тируются также различные модели импортных координатно- расточных станков. Большой опыт по применению и эксплуатации координатно- расточных станков, накопленный нашей промышленностью, не на- шел достаточного обобщения в существующей технической литера- туре. Особенно слабо освещены вопросы обработки координатным методом деталей точных приборов, отличающихся рядом специфи- ческих особенностей. Не ставя перед собой задачи создания капитального труда по координатно-расточным станкам и ограничиваясь рамками взятой 3
chipmaker.ru Темы, автор при составлении настоящей рукописи использовал и обобщил материал отечественной приборостроительной промышлен- ности и свой личный опыт, надеясь изданием этой работы в какой- то мере восполнить имеющийся пробел в технической литературе. Автор считает своим долгом выразить признательность канд. техн, наук А. Н. Малову и инж. А. С. Смирнову за ценные указа- ния при просмотре ими рукописи. Особую благодарность автор вы- ражает Е. Ф. Ермилову, Ф. И. Васину, А. Г. Аркину и Г. А. Шеста- кову за любезное содействие как при подборе материалов, так и при подготовке рукописи к печати. Все замечания читателей по содержанию книги автор примет с благодарностью. АВТОР Опечатки Стр. Строка Напечатано Должно быть 173 Порядковый № 13 + 0,005 + 0,008 + 0,005 + 0,008 173 Порядковый № 24 смазок салазок Зака? 1055/6270.
Глава I КООРДИНАТНО-РАСТОЧНОЙ СТАНОК МОД. 2450 § 1. Назначение станка Координатно-расточной станок мод. 2450 (фиг. 1) предназна- чен для чистовой обработки точных отверстий в корпусах, крон- штейнах и прочих деталях точного приборостроения, а так- же широко используется в инструментальных цехах при изготовлении кондукторов, штампов, приспособлений и деталей, к которым предъяв- ляется требование высокой точности взаимного располо- жения отверстий. На станке можно выпол- нять всевозможную размет - ку точных шаблонов, экс- центриков, архимедовых спи- ралей, а также производить проверку линейных размеров и межцентровых расстояний. Таким образом, станок пред- ставляет собой не только весьма точную машину для выполнения всевозможных чистовых расточных работ, но может служить и а каче- стве измерительной машины, позволяющей с весьма высо- кой точностью производить измерения в прямоугольной Фиг. 1. Координатно-расточной станок мод. 2450. системе координат. К станку прилагается универсальный поворотный и круглый горизонтальный столы, позволяющие производить разметку всевоз- можных контуров и обработку отверстий, расположенных на наклон- ных поверхностях деталей, с отсчетом величин как в прямоугольной, 5
так и в полярной системах координат, а также выполнять деление окружностей при помощи делительных дисков. Кроме того, к стан- ку прилагается ряд принадлежностей, облегчающих работу на нем, .как, например, центрирующий индикатор, визирный микроскоп и визирный угольник, расточные патроны и т. д. По особому заказу станок снабжается фрезерной головкой, коробчатым столом, бор- штангами, режущим инструментом и т. п. На станке можно произ- водить обработку деталей с максимальными габаритными размера- ми 1000X600X650 мм. Наибольший диаметр сверления в сплошном металле равен 40 мм, наибольший диаметр растачиваемых отвер- стий 250 мм. На станке можно выполнять легкие точные фрезерные работы, для чего предусмотрена механическая подача стола и салазок. Наибольший диаметр фрезы равен 120 мм. Основные технические данные станка приведены ниже в технической характеристике. § 2. Кинематическая схема станка и принцип измерения координат Для большего удобства при рассмотрении кинематической схемы станка, представленной на фиг. 2, условно разделим станок на две части: а) координатный стол с приводом перемещения и оптическим устройством для точного отсчета величины перемещений; б) расточная шпиндельная головка с силовым приводом, короб- кой скоростей и механизмом подачи. Перемещение обрабатываемой детали в двух взаимно перпенди- кулярных направлениях, т. е. в прямоугольной системе координат, осуществляется следующим образом: деталь закрепляется на столе 1 и вместе с ним перемещается в продольном направлении по направляющим салазок 2; последние в свою очередь переме- щаются в поперечном направлении по направляющим станины. Привод перемещения стола и салазок осуществляется от двига- теля 3 постоянного тока. На валу двигателя 3 насажена звездоч- ка 4, которая через зубчатую цепь передает вращение звездочке 5, зубчатому колесу 6 и связанной с ним левой половине обоймы фрикционной муфты 7. Правая половина обоймы фрикционной муфты вращается с меньшим числом оборотов, так как получает вращение через зубчатые колеса 6, 8, 9 и 10, образующие перебор. Поворотом рукоятки 11 влево или вправо включают соответ- ственнолевую или правую половину фрикционной муфты и при этом вал муфты получает вращение с нормальным или уменьшенным числом оборотов. Зубчатое колесо 12, закрепленное на валу муфты, приводит во вращение зубчатые колеса 13 и 14, свободно сидящие на своих валах и снабженные на торцах кулачковыми муфтами 17. Поворотом рукояток 15 и 16 включаются соответствующие ку- лачковые муфты 17, причем обе муфты могут включаться как по- очередно, так и обе вместе. При этом приводятся во вращение валы червяков 18 и 19 и червячные зубчатые колеса 20 и 21. Вместе с червячными колесами получают вращение и зубчатые колеса 22 6
и 23, которые находятся в зацеплении с рейками 24 и 25 и произ- водят их перемещение. Рейка 24 закреплена на столе 1, а рейка 25 закреплена на салазках 2. Перемещение стола и салазок может быть также произведено вручную, вращением маховичка 26, расположенного на валу фрик- ционной муфты, с передачей вращения зубчатым колесам 22 и 23 по вышерассмотренной кинематической цепи силового привода. Для точной ручной установки стола и салазок валы червяков 18 и 19 приводятся во вращение маховичками 27 и 28. Вращение от маховичка 27 к червяку 19 передается через зубчатые колеса 29 и 30 и спиральные колеса 31 и 32. Вращение от маховичка 28 пе- редается червяку 18 через зубчатые колеса 33 и 34 и спиральные колеса 35 и 36. Для отсчета величины перемещений служат точные цилиндри- ческие шкалы 37 и 38, представляющие собой цилиндрические стержни, на поверхности которых нанесены риски по винтовой ли- нии. Шкала 37 закреплена на столе и вместе с ним перемещается относительно объектива 39 оптического устройства. Последнее дает возможность наблюдать на шкале риску со значительным ее увели- чением. Риска шкалы 37 освещается лампой 40. Ход лучей от шка- лы к окуляру микроскопа 41 показан пунктиром. По шкале 37 производятся отсчеты продольных перемещений, т. е. перемещений стола. Перемещения в поперечном направлении, т. е. перемещения са- лазок, отсчитываются по шкале 38 при помощи второго микроско- па 42. Источник света и объектив поперечной шкалы заключены в общий корпус 43 и закреплены на станине. Таким образом, шка- ла 38 вместе с салазками перемещается относительно неподвижного объектива. Ход лучей показан пунктиром. Измерение перемещений при помощи цилиндрических шкал про- изводится следующим образом. Величина перемещения, соответству- ющая целому числу миллиметров, отсчитывается по масштабным линейкам с миллиметровыми делениями. Отсчет перемещений, соот- ветствующих долям миллиметров, производится по лимбам, закреп- ленным на цилиндрических шкалах. Окружность лимба разделена на 200 равных частей. Так как шаг винтовой линии риски цилин- дрической шкалы равен 2 мм, то каждое деление лимба соответ- ствует 0,01 мм перемещения. Лимб снабжен нониусом, который дает возможность произво- дить отсчет тысячных долей миллиметров. В исходном положении изображение риски шкалы при наблюдении через окуляр микро- скопа должно располагаться в так называемом «бисекторе», т. е. между двумя параллельными рисками, находящимися в поле зрения микроскопа; при этом лимб, связанный со шкалой, должен пока- зывать нуль или 100. Если при лимбе, установленном на нуле или 100, риска лежит вне бисектора, то последний должен быть смещен до совмещения риски с серединой бисектора. Это смещение осуществляется при помощи специального устрой- ства микроскопа (описание см. ниже). 7
chipmaker.ru имя правая 58*15 14*2,5 3 42 40 3)24*15 Фиг. 2. Кинематическая схема станка модели 2450. 17*2 68*2 1-4ле8. 22 *2,5лев. 11*2,5ле6 18* Ь 17*3 1зах лев' 55*2,25 58 92 63 95 59 94 90 68 72 43 28 30 88 93 67 /9 80 78 20 24 № 36)21* 15 лев. /5 52)18*2 5 64) 28*2.5 5)28*2.5 15*3 1эа* лев. 56*3 Зак. 10Ь5. ТО 10*2 @58*1,5 Ы= ОЛк&п.; п=280(Г" Ю*1,25пра8 84)18* 1,25проб 60)20*2 62)2за* лей 32*2,25 72*1 18*2 22 *2.5про в 30*1 И*2.5прав. 14*2,5 18) /за*. лей. 21)55*2.23
Если заданная величина перемещения выражается целым числом миллиметров, кратным двум, то перемещение производится за два приема: предварительно — с отсчетом по масштабной линейке, и окончательно — до совмещения риски цилиндрической шкалы с се- рединой бисектора. Если заданная величина перемещения равна целому числу миллиметров, но не кратному двум, то необходимо повернуть лимб из исходного положения на 100 делений, после чего перемещение производится: предварительно,— с отсчетом по масштабной линейке, и окончательно,— до совмещения риски ци- линдрической шкалы с серединой бисектора. Если же заданный размер содержит также доли миллиметра, то эти доли заранее устанавливаются по лимбу и нониусу, после чего производится пере- мещение: предварительно — на величину целого числа миллиметров с отсчетом по масштабной линейке и окончательно до совмещения риски цилиндрической шкалы с серединой бисектора. Точность производимых на станке отсчетов определяется точ- ностью шага винтовой риски масштаба и не связана с износом механизмов, осуществляющих перемещение. Привод вращения расточного шпинделя осуществляется от ре- гулируемого двигателя постоянного тока, через ременную передачу и трехступенчатую коробку скоростей. Первая ступень скоростей соответствует следующей передаче: ведомый шкив 44, зубчатые колеса 45—46—47—48. Для получения второй ступени скоростей колеса 47—48 расцепляются и в зацепле- ние вводятся зубчатые колеса 49—50. Колеса 48—50 передают вра- щение шпинделю через шлицевой вал. Для получения третьей ступени, при которой шпиндель делает наибольшее число оборотов, ведомый шкив соединяется непосредственно со шпинделем при по- мощи кулачковой муфты. Пределы чисел оборотов шпинделя: для 1-й ступени скоростей................. 50—200 об/мин для 2-й ступени скоростей................215—850 для 3-й ступени скоростей................ 850—1900 „ В пределах каждой ступени скорость вращения шпинделя изме- няется бесступенчато регулированием числа оборотов двигателя. Переключение зубчатых колес производится рычагами, входящими одним концом в пазы барабана 54, который приводится во враще- ние маховичком 51 через конические колеса 52 и 53. На схеме изображено положение зубчатых колес коробки скоростей, соответ- ствующее 3-й ступени. Движение подачи шпинделя осуществляется по следующей це- пи: зубчатое колесо 70 вращается вместе со шпинделем и приводит во вращение зубчатое колесо 55, на валу которого сидят ведущие конусы 56 фрикционного привода. Ведомые конусы этого привода получают вращение через жесткое кольцо 57. При помощи махо- вичка 58, через конические зубчатые колеса 59 и 60, можно вра- щать гайку 61 и тем самым перемещать в осевом направлении тягу, связанную с верхним ведущим и нижним ведомым конусами фрикционного привода. При помощи маховичка 58 можно одновре- 8
менно либо сближать ведущие конусы и раздвигать ведомые, за- медляя при этом вращение червяка 62, либо раздвигать ведущие и сближать ведомые конусы, достигая тем самым увеличения чисел оборотов указанного червяка. Наличие в цепи подачи регулируемого фрикционного привода дает возможность плавно регулировать величину подачи на один оборот шпинделя. Величина подачи устанавливается по барабан- чику, на котором нанесены цифры. Барабанчик поворачивается одновременно с маховичком 58, так как связан с ним при помощи зубчатых колес 94 и 95. На валу червячного колеса 63, приводимого во вращение червя- ком 62, свободно посажены два конических колеса 64, одновремен- но зацепляющиеся с коническим колесом 65. Колеса 64 с внутрен- ней стороны снабжены кулачковыми муфтами и могут поочередно, через муфту, включаемую рукояткой 66, получать вращение от вала червячного колеса 63. Колесо 65, а следовательно, и червяк 67, по- лучают правое или левое вращение, в зависимости от того, какое из колес 64 включено. Таким образом, подача шпинделя может осу- ществляться как вниз, так и вверх. Выключается подача шпинделя рукояткой 66, устанавливающей муфту в среднее положение. Приводимое червяком 67 червячное колесо 68 вращается вхолостую на валу зубчатого колеса 69, вхо- дящего в зацепление с рейкой гильзы шпинделя. Червячное колесо 68 соединяется с валом зубчатого колеса 69 при помощи муфты, заключенной внутри червячного колеса. Вклю- чение муфты производится посредством рукояток 72. Включив муф- ту, можно непосредственно от руки вращать реечное колесо и осу- ществлять таким образом подъем или опускание гильзы шпинделя. Ручная мелкая подача достигается вращением маховичка 74. При этом червячное колесо 68 получает вращение через конические колеса 75. и 76 и червяк 67. Па ведущем валу фрикционного привода, число оборотов кото- рого всегда вдвое меньше числа оборотов шпинделя, сидит колесо 84 со спиральным зубом, приводящее во вращение зубчатое колесо 85 тахометра. Последний указывает число оборотов расточного шпинделя. Шестеренчатый насос смазки 86 получает вращение от вала зубчатого колеса 46. Перемещение шпиндельной коробки по вертикальным направ- ляющим производится вручную вращением маховичка 77. Далее движение к реечному колесу 82 передается червяком 78, червячным колесом 79, коническими колесами 80 и 81. Рейка 83 закреплена на корпусе шпиндельной коробки. Шпиндельная коробка закрепляется на направляющих поворо- том рукоятки 87, на валу которой сидят два спиральных колеса 88 и 89 с различным направлением спирали. Входящие в зацепление с этими колесами спиральные колеса 90 и 91 представляют собой гайки, которые при помощи винтов 92 и тяг связаны с прихвата- ми 93. 9
§ 3. Описание конструкции отдельных узлов и механизмов станка Узел станины Литая массивная станина коробчатой формы (фиг. 3, 4 и 5) служит основанием для стойки, несущей шпиндельную коробку и коробку скоростей, и для салазок со столом. Перемещение обраба- тываемой детали в двух взаимно перпендикулярных направлениях г*/? Фиг. 3. Общий 10
вид станины. 11
chipmaker.ru осуществляется при помощи салазок и стола. Движение салазок по направляющим станины и движение стола по направляющим са- лазок происходит легко и плавно благодаря применению роликов. Ролики 1 (см. фиг. 4) заключены в сепараторы и перекаты- ваются между стальными калеными направляющими 2. Прямоли- нейность перемещений обеспечивается прямоугольными направляю- щими скользящего трения с регулируемыми клиньями 3. Эти направляющие расположены в средней части станины и в средней части салазок. Направляющие станины, расположенные в средней ее части, защищаются прорезиненной лентой, один конец которой укреплен на салазках, а другой наматывается на барабан. Барабан разме- щается в коробке привода перемещения салазок и стола. Роликовые направляющие станины защищены козырьками, укрепленными на салазках. Направляющие салазок также защищены кожухами, укрепленными на торцах стола. Салазки и стол перемещаются либо вручную, либо при помощи силового привода — от двигателя (уско- ренно— 1000 мм!мин, замедленно — 36 мм/мин). Замедленное дви- жение используется главным образом при фрезеровании. Точная установка по координатам производится вручную как для ручного, так и для механического перемещений; при этом при- водятся во вращение валы 4 и 5. Вал 4, заканчивающийся червяком, приводит во вращение червячное колесо и связанное с ним реечное зубчатое колесо 6, которым и осуществляется перемещение салазок посредством рейки 7, укрепленной на нижней стороне салазок. Вал 5 снабжен двумя шпоночными пазами и соединяется с червя- ком при помощи скользящей шпонки. Второй свободный паз слу- жит для уравновешивания вала. На валу червячного колеса закреп- лено реечное колесо, перемещающее рейку 8 вместе со столом. Точность установки детали по заданным координатам не зависит от точности изготовления и эксплуатационного износа червячной и реечных передач механизма, т. к. механизм для точного отсчета перемещений, состоящий из точных шкал и оптического устройства, встроенного частично в станину, частично в пульт управления, не связан с механизмами для перемещений стола и салазок. Цилиндрическая шкала 9 и лимб 10 служат для отсчетов про- дольных размеров, а цилиндрическая шкала 11 и лимб 12— для отсчетов поперечных размеров. Точные цилиндрические шкалы своими концевыми шейками расположены в опорных кронштейнах. Задний торец шкалы снаб- жен шариком, упирающимся в торец винта. Постоянство контакта шарика и торца винта обеспечивается пружиной 13, действующей через упорный шарикоподшипник. На переднем конце цилиндриче- ской шкалы насажен лимб. Цилиндрическая шкала заключена в кожух, который представляет собой трубу с продольной щелью. Через эту щель лучи света падают на поверхность шкалы и отра- • жаются от нее. Лимб 10 продольной шкалы расположен под правым защитным кожухом стола и для его вращения на кожух выведен грибок 14. 12
Грибок закреплен на валике малого конического зубчатого колеса, которое зацепляется с коническим колесом лимба. Деления лимба и нониуса наблюдаются через застекленное окно. Для облегчения отсчетов лимбы освещаются специальными лампочками. Для под- Фиг. 5. Направляющие станины. вода напряжения к лампе, освещающей лимб продольной шкалы, служит специальное контактное устройство. Оно состоит из кон- тактной шины 1 (фиг. 6), укрепленной на столе-с обратной сторо- ны, и пружинящего контакта, который катится по перемещающей- ся над ним шине. При обработке детали салазки и стол должны быть закреплены в установленном рабочем положении. Для этой цели служат три рукоятки 15, 16 и 17 (см. фиг. 3). Первыми двумя производится закрепление салазок, третьей — закрепляется стол. Механизм за- жима стола устроен следую- щим образом. К продольным сторонам стола, передней и задней, прикреплены сталь- ные ленты, нависающие над продольными обработанными направляющими салазок. При повороте рукоятки 17 прихват 18 (см. фиг. 4) при- жимает переднюю ленту к салазкам. Одновременно че- рез стержень 19 усилие пере- дается заднему прихвату, ко- торый в свою очередь при- жимает заднюю ленту к са- лазкам. Закрепление сала- Фиг. 6. Стол станка (вид снизу). зок производится также путем прижатия к ним лент, укрепленных на станине. Ленты прижимаются на правой и на левой сторонах раздельно рукоятками 15 и 16 (см. фиг. 3). Благодаря такому устройству при закреплении стола и салазок не нарушается точ- ность их установки. Очень важно следить за тем, чтобы стол или салазки освобождались от зажима перед началом их движения. 13
chipmaker.ru Фиг. 4. Сечения по узлу стаиииы (к фиг. 3) . 1055.
ipmaker.ru Фиг. 8. Чертежи сечений к фиг. 7. Сечение по вн
chipmaker.ru На станке предусмотрены электрические ограничители хода как для стола, так и для салазок. Ограничители 20 хода стола (см. фиг. 4) расположены на задней стороне салазок, а ограничи- тели 21 хода салазок (см. фиг. 3) — на левой стенке станины. При механическом перемещении салазок и стола до предельных положений происходит их автоматическая остановка, так как при помощи ограничителей разрывается электрическая цепь двигателя и он останавливается!. Для включения двигателя необходимо отвести салазки или стол вручную на столько, чтобы освободить от нажа- тия палец контакта соответствующего электрического ограничителя. Если после длительной эксплуатации станка возникает необхо- димость произвести регулировку клина салазок, то следует снять прорезиненную лепту, защищающую направляющие станины, и этим открыть доступ к винту 22 регулировки клина (см. фиг. 4). Предва- рительно ослабив расположенный рядом фиксирующий винт, про- изводят подтяжку клина винтом 22. Затем наблюдают в микроскоп риску цилиндрического масштаба, одновременно перемещая салаз- ки вручную. Регулировку клина можно считать правильной лишь в том случае, если риска в поле зрения микроскопа движется плав- но, без рывков. Рывки указывают на то, что клин излишне затянут. По окончании регулировки следует зажать фиксирующий винт. Ре- гулировка клина стола производится в том же порядке. Доступ к винту регулировки открывается при снятии защитного кожуха, укрепленного на правом торце стола. Привод перемещения стола и салазок На передней стенке станины монтируется привод перемещения стола и салазок (фиг. 7 и 8). На верхней крышке привода распо- лагается пульт управления. Электродвигатель фланцевого типа встроен в корпус привода. Движение от электродвигателя передает- ся зубчатой цепью на переднюю обойму 1 (см. фиг. 8) фрикцион- ной муфты и одновременно через зубчатый перебор — на заднюю ее обойму 2. Обе обоймы фрикционной муфты свободно вращаются на валу 3, так как посажены на шарикоподшипники. В зависимости от положения рукоятки 4 (см. фиг. 7) при помо- щи вилки 5 (см. фиг. 8) включается та или иная сторона муфты, сообщая при этом вращение валу 3 вместе с сидящим на нем ма- ховичком. При включении передней стороны муфты вал 3 и все последующие звенья передачи вращаются с большей скоростью. При включении задней стороны муфты движение происходит с ма- лой скоростью. Устройство фрикционной муфты показано на фиг. 9. Муфта в течение длительного времени не требует регулирования. Если, одна- ко, возникает в этом необходимость, то следует снять крышку 6 на левой стороне корпуса (см. фиг. 8). При этом к муфте открывается свободный доступ. Чтобы повернуть гайку 1 (см. фиг. 9), следует оттянуть фиксатор 2, который входит в одно из 21 отверстия диска 3. Повернув гайку, отпускают фиксатор и заводят его в одно из бли- жайших отверстий диска 3. 16
От вала муфты вращение передается зубчатым колесам 7 и 8 (см. фиг. 8), вращающимся вхолостую на валах 9 и 10. Последние соединяются с валами 4 и 5 (см. фиг. 4). Вращение колес 7 и 8 (см. фиг. 8) может быть передано валам 9 и 10, для чего служат кулач- ковые муфты 11 и 12. Включаются эти муфты рукоятками 13 и 14 (см. фиг. 7). Валик рукоятки 13— полый и внутри его проходит валик рукоятки 14. Валики на концах снабжены вилками и суха- рями. Включение кулачковых муфт 11 и 12 (см. фиг. 8) должно произ- водиться или при выключенной фрикционной муфте, т. е. при сред- нем положении рукоятки 4 (см. фиг. 7), или при медленном враще- Фиг. 9. Фрикционная муфта привода перемещения стола и салазок. нии фрикционной муфты, что соответствует положению рукоятки 4 от себя. Для' одновременного перемещения салазок и стола должны быть включены обе муфты 11 и 12. Одновременное перемещение салазок и стола возможно в следующих двух сочетаниях: а) салаз- ки перемещаются вперед па рабочего, а стол — влево; б) салазки перемещаются назад, а стол — вправо. Включение соответствующего перемещения стола и салазок про- изводится кнопками 15 и 16 (см. фиг. 7). Каждой из кнопок соот- ветствует сигнальная лампочка, которая загорается при нажатии на кнопку. Для перемещения стола и салазок от силового привода следует сначала нажатием кнопки 17 подать напряжение на двига- тель и затем кнопкой 15 или 16 включить его в заданном направ- лении. Перемещение стола и салазок вручную производится при помощи маховичка 18. Для ручного перемещения при одновременном на- блюдении за шкалами через окуляры микроскопов служат удобно расположенные маховички 19 и 20. Вращение маховичка 19 пере- дается валу 9 (см. фиг. 8) через зубчатые колеса 21 и 22 (см. фиг. 7), валик 23 и спиральные зубчатые колеса 24 и 25. Валик 23— полый и через него проходит валик передачи от маховичка 20 к ва- лу 10 (см. фиг. 8); вращение перрдя^тгя так-дг нареа-и-ару цилин- 17
chipmaker.ru дрических и пару спиральных зубчатых колес. Во время перемеще- ния стола и салазок от электродвигателя маховичками 18, 19 и 20 (см. фиг. 7) пользоваться воспрещается. Кроме перечисленных органов управления приводом перемеще- ния салазок и стола, на верхней крышке привода смонтированы окуляры микроскопов, кнопки для изменения чисел оборотов шпинделя и кнопка выключения освещения шкал. Таким образом, все управление перемещениями стола и салазок удобно сосредото- чено в одном месте. В корпус привода встроен барабан, на который при помощи пружины 26 автоматически наматывается прорезиненная лента, защищающая направляющие станины. Уровень масла в коробке привода контролируется через гла- зок 27. Масло заливается через отверстие, закрытое пробкой 28. Слив масла из коробки можно произвести, вывернув пробку 29. Оптическое устройство станка Как уже было указано, для точных отсчетов величины переме- щений стола и салазок служат шкалы (масштабы), нанесенные в виде винтовой риски на цилиндрических стержнях из нержавеющей стали, отполированных до зеркального блеска. Отсчет по шкалам производится при помощи специальных микроскопов. Фиг 10. Схема оптического устройства. На фиг. 10 показан ход лучей в оптическом устройстве при на- блюдении продольного масштаба. Лучи от источника света 1 через линзу направленным пучком падают на расположенную под углом 45° поверхность плоского стекла 2, отражаются от него и падают на зеркальную поверхность шкалы 3. Лучи, отраженные шкалой, про- ходят через плоское стекло 2, преломляются призмой 4, проходят через линзу 5 и параллельным пучком выходят из объектива. Прой- дя пространство, отделяющее салазки от пульта управления, где расположены окуляры микроскопов, лучи попадают в окуляр. Здесь лучи проходят через линзу 6, преломляются призмой 7 и со- бираются в фокусе собственно окуляра 8. В поле зрения окуля- ра находится тонкая стеклянная пластинка 9 с двумя паралледь- 18 ;
ними визирными рисками, так называемый «бисектор». Между, рисками бисектора при отсчетах координат должно располагаться изображение риски шкалы. На фиг. 11 показано, как выглядит поле Фиг. 11. Изобра- жение риски шка- лы в поле зрения микроскопа. Фиг. 12. Расположение узлов оптического устройства. Микроскоп поперечного масштаба (фиг. 12) состоит из объекти- ва 1 со встроенной лампой подсветки и окуляра 2. Объектив ук- реплен на станине при помощи консольной трубки так, что его фокус направлен на поперечный масштаб, а окуляр 2 встроен в пульт управления привода перемещения стола и салазок. Микроскоп продольного масштаба отличается от микроскопа поперечного масштаба лишь тем, что у него узел освещения 3 отделен от объектива. Объек- тив укреплен на салазках под перемещающимся над ним столом с цилиндриче- ской шкалой; лампа, осве- щающая шкалу продольного перемещения, смонтирована на передней стороне салазок, сбоку от лимба поперечной шкалы. Расположение объек- тивов в салазках видно на фиг. 13, где станина и са- лазки изображены со снятым столом. Лампы оптического устройства работают с не- полным накалом. Кроме того, Фиг. 13. Расположение объективов на салазках (стол снят). имеется реле времени, которое через некоторое, достаточное для отсчета время, автоматически гасит лампу. Это значительно увели-’ чивает срок службы лампы. Для замены лампы нужно поступить следующим образом. Как уже было указано, лампа, освещающая продольную шкалу, распо- 2*
chipmaker.ru ложена справа от лимба поперечной шкалы. Она заключена в от- дельный корпус (фиг. 14), из которого при необходимости легко извлекается. После установки новой лампы следует, наблюдая через окуляр микроскопа, проверить, равномерно ли освещено все поле Фиг. 14. Объектив и узел подсветки шкалы продольного перемещения. зрения. Равномерность освещения достигается путем повертывания лампы. Лампа, освещающая поперечную шкалу, смонтирована в общем корпусе с объективом (фиг. 15) внутри салазок. Чтобы получить доступ к шкале, следует сместить стол вправо настолько, чтобы Сечение по аб" Фиг. 15. Объектив со встроенным узлом подсвет- ки шкалы поперечного перемещения. рейка вышла из зацепления с реечным зубчатым колесом. Предва- рительно необходимо снять кулачок, нажимающий на левый конеч- ный выключатель и ограничивающий ход стола вправо. Кулачок расположен на задней стенке стола. Кроме того, следует сняты ле- 20
вый защитный кожух стола. В крайнем положении стола и салазок открывается окно, в котором расположен объектив (см. фиг. 13). Смена лампы и регулировка освещенности поля зрения производит- ся так же, как и для продольного масштаба. При замене ламп следует иметь в виду, что источник света дол- жен быть по возможности концентрированным, т. е. приближаться к световой точке. Поэтому для оптики станка пригодны лампы толь- ко с короткой нитью. Фиг. 16. Разрез по окуляру оптического устройства. Конструкция оптических устройств показана на фиг. 14, 15 и 16. Стеклянная пластинка с визирными рисками закреплена на ползуш- ке 1 (фиг. 16) и вместе с последней может быть смещена при помо- щи кольца 2 с накаткой. Кольцо 2 имеет эксцентрическую расточку, в которой расположена ползушка 1. Такое устройство позволяет плавно смещать бисектор, что значительно облегчает установку на- чального отсчета. Учитывая, что оптические устройства подвергаются на заводе- изготовителе тщательной регулировке, нужно избегать разборок и регулировок, а в особенности нельзя поручать эту работу недоста- точно квалифицированным людям. Оптические устройства нужно оберегать от загрязнения. Для этой цели служат колпачки 3, которые снимаются только на время отсчета, а также пробки 23 (см. фиг. 4) и 30 (см. фиг. 7), располо- женные на пути лучей между салазками и коробкой привода пере- мещения стола и салазок. Пробки следует снимать только тогда, когда это необходимо для работы. Если станок бездействует, то пробки должны быть установлены на место. 21
chipmaker.ru Стойка На стойке, закрепленной болтами на станине станка, монти- руются все механизмы привода шпинделя. В полости стойки на шарнирно подвешенной плите / (фиг. 17) монтируется двигатель привода расточного шпинделя. Двигатель тщательно отбалансиро- ван до практически безвибрационного хода; несмотря на это он за- креплен к подмоторной плите на резиновых амортизаторах, которые полностью изолируют станок от возможных незначительных вибра- ций двигателя. Вращение от двигателя передается бесконечным тканным с про- питкой ремнем 2, который на опорных роликах 3 перегибается под прямым углом. Натяжение ремня достигается поворотом подмотор- ной плиты 1 вместе с двигателем. Наклон плиты регулируется и фиксируется винтом 4. Горизонтальная ветвь ремня и опорные ро- лики закрываются сварными кожухами 5, укрепленными петлями к верхней части стойки. В случае замены тканного ремня кожаным необходимо, чтобы склейка ремня была произведена весьма тщательно и не нарушала его эластичности. Сшивка ремня недопустима, так как может выз- вать вибрацию станка от удара сшивки на шкивах. Предпочтительно пользоваться цельнотканными ремнями со специальной пропиткой. В полости стойки расположены две стальные пружины 6, усилие которых через тросики 7 приложено к шпиндельной коробке. Вес шпиндельной коробки, таким образом, частично уравновешивается пружинами, что облегчает ее перемещение по направляющим. Блок направляющих На стойке жестко укреплен литой корпус, на котором выполнены направляющие для перемещения шпиндельной коробки. В блоке направляющих располагаются механизмы подъема и опускания шпиндельной коробки, устройство для ее закрепления на направля- ющих и механизмы управления подачами и числами оборотов шпинделя. Перемещение шпиндельной коробки происходит по двум, тща- тельно выверенным на перпендикулярность к зеркалу стола, приз- матическим направляющим. Сила веса шпиндельной коробки, действуя на некотором расстоянии от направляющих, создает опро- кидывающий момент и стремится оторвать коробку от направляю- щих. Во время перемещения шпиндельная коробка, удерживается на направляющих благодаря роликам 1 (фиг. 18). Ролики 1 пред- ставляют собой шарикоподшипники, посаженные на эксцентриковые пальцы 2. При помощи этих пальцев устраняется зазор между на- правляющими шпиндельной коробки и блока. Если коробка откреп- лена для перемещения, то она прижимается к роликам 1, восприни- мающим усилия от опрокидывающего момента, и легко по ним передвигается. При закреплении шпиндельной коробки на направ- ляющих усилия, с роликов снимаются. Перемещение шпиндельной коробки по вертикальным направ- ляющим осуществляется вручную вращением маховичка 3. На валу 22
По стрелке в Фиг. 17. Общий вид узла стойки. 23
Фиг. 18. Блок направляющих (механизм перемещения шпиндельной головки). 24
маховичка сидит червяк 4 и передает вращение червячному коле- су 5. Дальше вращение парой конических колес 6 и 7 передается реечному колесу 8. Рейка укреплена на корпусе шпиндельной ко- робки. Наличие в механизме червячной передачи, с одной стороны, значительно облегчает подъем шпиндельной коробки, с другой сто- роны, являясь необратимой передачей, гарантирует от произволь- ного опускания коробки даже при отсутствии уравновешивающих пружин. Закрепление шпиндельной коробки на направляющих произво- дится поворотом рукоятки 9 (фиг. 19) на рабочего. При этом спи- ральные колеса 10 и 11 вращают зубчатые колеса-гайки 12 и 13. Винты 14 и 15 (фиг. 20) увлекают за собой стержни 16 и прихваты 17. Механизм обеспечивает одновременное прижатие обоих прихва- тов. Достигается это тем, что валик рукоятки 9 (см. фиг. 19) не закреплен в осевом направлении, а спиральные колеса 10 и 11 имеют различные направления спирали. После того как один из прихватов /|7 (см. фиг. 20) прижат и соответствующее зубчатое ко- лесо-гайка уже не вращается, вал рукоятки 9 (см. фиг. 19) может быть дополнительно повернут при одновременном смещении его в осевом направлении. Он как бы ввинчивается относительно непо- движного спирального колеса-гайки. Дополнительное движение ру- коятки 9 обеспечивает зажим шпиндельной коробки вторым прихва- том 17 (см. фиг. 20). Таким образом, зажим всегда производится обязательно двумя прихватами, независимо от регулировки длины стержней 16, которая производится с целью установки наиболее удобного угла поворота рукоятки 9. На левой стороне блока направляющих расположен маховичок 18 (см. фиг. 19 и 21) переключения чисел оборотов шпинделя. Как уже указывалось при рассмотрении кинематической схемы, число оборотов шпинделя в пределах каждой из трех ступеней регули- руется плавно и управление осуществляется от кнопок, расположен- ных на пульте управления коробки привода перемещения стола и салазок. Маховичок 18 служит только для переключения зубчатых колес коробки скоростей. На диске 19 (см. фиг. 19), сидящем на валике маховичка 18, соответственно трем ступеням чисел оборотов нане- сены три буквы А, В и С. Маховичок фиксируется в одном из ука- занных трех положений фиксатором 20. Буквы на диске 19 пооче- редно показываются в застекленной рамке 21 (см. фиг. 21). Вра- щение маховичка передается вертикальному валику 22 (см. фиг. 19) через пару конических колес. Подобным же образом устроено управление механизмом подач. Маховичок 23 (см. фиг. 19 и 21) переключения подач расположен на правой стороне блока направляющих. При помощи зубчатых ко- лес вращение маховичка связано с вращением диска 24 (см. фиг. 19), на котором нанесены величины подач в мм/об. Маховички 18 и 23 расположены на удобной для рабочего высоте и пользо- ваться ими можно непосредственно с рабочего места. 25
Фиг. 19. Блок направляющих (механизм переключения скоростей и подач). Фиг. 20. Блок направляющих (устройство закрепления шпиндельной коробки).
Вид справа .Фиг. 21. Блок направляющих (виды справа и слева и продольный разрез). 28;
Коробка скоростей На верхней части блока направляющих монтируется коробка скоростей, кинематика которой рассмотрена выше, в разделе «Ки- нематическая схема». Конструкция коробки скоростей представлена на фиг. 22 и 23. Шкив 1/ (см. фиг. 22) посажен на втулку 2, через которую проходит шлицевой вал 3, передающий вращение шпин- делю. Шлицевая втулка 4 имеет на нижнем торце кулачковую муф- ту, при помощи которой может соединяться непосредственно с зуб- чатым колесом, являющимся одним целым с втулкой 2, что соответ- ствует верхней ступени чисел оборотов шпинделя. Включение и выключение кулачковой муфты сопровождается осевым перемеще- нием шарикоподшипников 5 и 6 в корпусе. Эту особенность следует учитывать, при ремонте коробки скоростей. Вес шлицевой втулки 4 и сидящих на ней зубчатых колес урав- новешивают пружины 7. Перемещение шлицевой втулки 4 и сидящих на ней зубчатых колес, а также перемещение блока зубчатых колес 8 на валу 9 производится рычагами 10 и 11 (см. фиг. 23). На одном конце рычага имеется палец 12, входящий в наклонный паз бара- бана 13; на другом конце рычага на эксцентриковом пальце 14 на- сажен сухарь переключения. Эксцентриковый палец дает возмож- ность отрегулировать ход блока зубчатых колес так, чтобы колеса сцеплялись по всей длине зуба. Форма и размеры пазов на бара- бане 13, а также соотношение плеч рычагов 10 и 11 обеспечивают вполне определенный ход подвижных блоков при определенном угле поворота барабана 13. Зубчатое колесо 15 на валу барабана 13 получает вращение от маховичка 18 (см. фиг. 21) через конические зубчатые колеса, вертикальный вал и сидящее на нем зубчатое ко- лесо (см. фиг. 19). Все зубчатые колеса коробки скоростей термически обработаны и имеют шлифованные зубья. Высокая точность изготовления зуб- чатых колес создает условия для плавной работы станка, а следо- вательно, и для получения чистой поверхности обрабатываемых на станке отверстий. При помощи зубчатых колес 16 и 17 (см. фиг. 22) ведущий валик 18 привода подачи получает вращение, скорость которого изменяется с числом оборотов шпинделя. Фрикционный привод для бесступенчатого изменения величины подачи состоит из четырех конусов 19—20—21—22 и кольца 23. Ко- нусы 19 и 20 — накрестлежащие — опираются через шарикоподшип- ники в заплечики корпуса и не могут перемещаться в осевом на- правлении. Подшипники конусов 2/ и 22 заключены в стаканы 24 и 25, которые связаны между собой стержнем 26 с двумя высту- пами, входящими в пазы стаканов. При перемещении стержня 26 вдоль его оси, можно одновременно перемещать в осевом направле- нии конусы 21 и 22. При этом, если конусы 19 и 21 сближаются, то конусы 20 и 22 расходятся и наоборот. Кольцо 23 сохраняет кон- такт с обеими парами конусов при всех положениях, однако линия контакта меняет свое место на образующей конуса и вследствие этого изменяется передаточное ‘отношение привода. 29
chipmaker.ru 30
скоростей. 31
Co W 167 - Сечение no КЛ 250- Фиг. 23. Коробка скоростей.
chipmaker.ru Перемещение стержня 26 вдоль оси производится при помощи винта на нижнем конце стержня и гайки зубчатого колеса 27. Устройство для вращения гайки-колеса 27 описано выше (см. раз- дел «Блок направляющих»). Червяк 28 на ведомом валу фрикцион- ного привода в свою очередь приводит во вращение червячное ко- лесо 29, на валу которого посажены два конических колеса 30 и 31 (см. фиг. 23). Любое из этих колес может быть соединено с валом кулачковой муфты 32 и, следовательно, вал подачи 33, который из коробки скоростей проходит в шпиндельную коробку, будет вра- щаться в ту или другую сторону. Таким образом, подача шпинделя может производиться как вниз, так и вверх. Кулачковая муфта 32 переключается поворотом рукоятки 34, расположенной на крышке коробки со стороны, обра- щенной к рабочему. Рукоятка 34 имеет три фиксируемых положе- ния, соответствующих: подаче вниз, выключенной подаче и подаче вверх. На этой же крышке расположены кнопки 35 включения и вы- ключения вращения шпинделя, сигнальная лампа 36, показываю- щая, что генератор, питающий станок постоянным током, включен, и, наконец, тахометр 37 для отсчета чисел оборотов шпинделя. Для смазки зубчатых колес коробки скоростей предусмотрен шестеренчатый насос 38 (см. фиг. 22), который перекачивает масло снизу вверх, откуда оно и стекает по колесам, обеспечивая их смаз- ку. Циркуляция и разбрызгивание масла зубчатыми колесами на- блюдается через застекленное окно коробки. Уровень масла в ко- робке контролируется через глазок 39 (см. фиг. 23). Для заливки масла в коробку следует вывернуть пробку 40. Слив отработанного масла производится через отверстие, закрываемое пробкой 41 (см. фиг. 22). Если при работе станка наблюдается неравномерная подача, то следует, вывернув пробку 42, слегка подтянуть гайку 43. Во избе- жание преждевременного износа кольца и конусов фрикционного привода необходимо следить за тем, чтобы гайка 43 не была из- лишне затянута. Шпиндельная коробка и расточной шпиндель Корпус шпиндельной коробки перемещается по двум призмати- ческим направляющим. Реечное зубчатое колесо описанного выше механизма подъема и опускания шпиндельной коробки зацепляется с рейкой 1 (фиг. 24), укрепленной на задней стенке корпуса. Кон- цы тросов, передающих уравновешивающее усилие пружин, распо- ложенных в стойке, крепятся к пальцам 2. Внутри корпуса, в тща- тельно обработанном отверстии, перемещается гильза 3 расточного шпинделя. При помощи заключенных в коробке механизмов осу- ществляется перемещение гильзы шпинделя с выбранной величиной автоматической подачи, мелкая ручная подача и быстрое установоч- ное перемещение гильзы. Автоматическая подача производится следующим образом: вал подачи 33 (см. фиг. 23), выходящий из коробки скоростей, соеди- ‘34
няется с червяком 4 (см. фиг. 24) в шпиндельной коробке. Заце- пляющееся с этим червяком зубчатое колесо 5 вращается вхолостую, до тех пор, пока оно при помощи заключенной в нем муфты не будет заклинено на валу реечного колеса 6. Муфта, заключенная в червячном колесе, представляет собой разрезанное кольцо 7, в клинообразный разрез которого вводится сухарь 8. Будучи раскли- нено, кольцо увлекается во вращение червячным колесом 5 и через шпоночные соединения передает это вращение валу. Включение или выключение муфты производится при помощи рукояток 9. Рукоятки на утолщенной части снабжены зубчатыми секторами, которые зацепляются с реечным стержнем 10; последний имеет скошенный срез, при помощи которого, при повороте рукоя- ток 9, вводится в разрез кольца 7 сухарь 8. Регулируется муфта винтом 11. Так как рукоятки 9 связаны непосредственно с валом реечного колеса 6, то при выключенной автоматической подаче ими же можно поднимать или опускать гильзу шпинделя вручную. Такое устройство позволяет рабочему, не отрывая руки от ру- кояток 9, быстро переместить гильзу шпинделя вручную, например, до соприкосновения инструмента с обрабатываемым изделием и сразу же включить автоматическую подачу, либо в любой момент выключить подачу и вывести инструмент из обрабатываемого от- верстия. Маховичок 12 ручной подачи связан коническими колесами 13 и 14 с червяком 4. Чтобы осуществлять ручную подачу маховичком 12, следует предварительно выключить автоматическую подачу ру- кояткой 34 (см. фиг. 23) и при помощи рукояток 9 (см. фиг. 24) включить муфту, заключенную в червячном колесе 5. Гильза шпинделя уравновешивается усилием спиральных пру- жин 15. Пружины одним концом прикреплены к неподвижной оси 16, а другим концом — к стакану 17; вращаясь, стакан наматывает на себя тонкую стальную ленту 18, второй конец которой закреплен на гильзе 3. Величина автоматического хода гильзы ограничена с целью предохранения механизмов подач от поломок. Выключение автоматической подачи в крайних положениях гильзы производится путем выключения приводного двигателя при помощи конечного выключателя 19, встроенного в шпиндельную коробку. Рычаг 20, нажимающий на конечный выключатель, поворачивается на своей оси, когда штифт 21 скользит по наклонным выходам продольного паза гильзы 3. При обработке отверстий до заданной глубины пользуются лим- бом 25 и нониусом 26. Для удобства отсчета лимб может быть уста- новлен в исходное нулевое положение и в этом положении за- креплен на валу винтом 27. Для более точной установки служит индикаторное устройство, изображенное на фиг. 25. Хомут 1 с ин- дикатором закрепляется на гильзе шпинделя. На шпиндельной ко- робке винтом 2 закрепляется стержень 3 с откидной лапкой 4. Между мерительным штифтом индикатора и доведенной плоскостью лапки 4 устанавливается набор концевых мер, соответствующий заданно- му размеру. 35
Сечение по НК Фиг. 24. Шпиндельная коробка. оз
chipmaker.ru Для закрепления гильзы шпинделя при выполнении на станке фрезерных работ предусмотрен хомут 22 (см. фиг. 24), который за- тягивается на гильзе винтом 23. Фиг. 25. Устройство для измере- 1 иия перемещения шпинделя на заданную глубину. рованные на радиально-упорных Хомут закреплен на нижнем тор- це корпуса и закрыт крышкой 24. Крышка 24 имеет центрирующий выступ для фиксации и установ- ки фрезерной головки. На фиг. 26 представлен про- дольный разрез гильзы расточ- ного шпинделя. Радиальные уси- лия, действующие на шпиндель 1, воспринимаются специальными роликовыми подшипниками. Ци- линдрические ролики 2 этих под- шипников заключены в латунные сепараторы. Ролики тщательно доведены и подобраны по размеру для каждого подшипника, что сле- дует учитывать при ремонте. Осевые усилия подачи воспри- нимаются двумя упорными или радиально-упорными шарикопод- шипниками. Часть выпущенных станков имеет шпиндели, смонти- подшипниках. Эти подшипники по наружному диаметру совершенно не касаются гильзы и поэтому Фиг. 26. Расточной шпиндель. работают только как упорные подшипники. При ремонте шпинде- лей,, смонтированных на упорных подшипниках, следует обращать 38
внимание на усилие затяжки гайки 9. Усилие не должно быть чрез-; мерным, но должно быть достаточным, чтобы создать натяг. При; правильно отрегулированных подшипниках шпиндель должен легко вращаться от руки в обе стороны. В случае необходимости замены упорных подшипников необходимо учесть, что для расточного шпин- деля пригодны лишь подшипники класса А. При движении шпиндельной гильзы вверх шлицевой вал 3 (см. фиг. 22) также перемещается вверх, так как он упирается в коль-1 цо 4 (см. фиг. 26) через пружину 5. Кольцо 4 удерживается в отвер-: стии шпинделя на установленной высоте за счет трения между поверхностью разрезной втулки 6. Последняя разжимается конус- ным винтом 7, который, притягивая кольцо 4, прижимает кожаный сальник к поверхности отверстия в шпинделе. При помощи сальника масло, попадающее на шлицевой вал при смазке, удерживается от вытекания на приемный конус. Приемный конус шпинделя рассчитан на применение специаль- ного вспомогательного инструмента, прилагаемого к станку, либо нормального инструмента в сочетании с переходными втулками, также прилагаемыми к станку. Этим исключается возможность по- вреждения приемного конуса шпинделя от применения неисправного инструмента. Закрепление инструмента и извлечение его из шпинделя не тре- буют приложения больших усилий, так как угол конуса достаточно велик. Гайка 8 на конце шпинделя имеет проточку, в которую вхо- дит выступ на хвостовике специального инструмента или переходной втулки и поэтому, навинчивая гайку на шпиндель, можно легко закрепить инструмент и также легко извлечь его, отвинчивая гайку. Переходные втулки снабжены также двумя выступами, которыми они входят в радиусный паз шпинделя. Такое устройство крепления инструмента гарантирует от провертывания его в конусе шпинделя и предохраняет шпиндель от повреждений. Смазку шпинделя производят шприцем-масленкой через спе- циальные отверстия, расположенные на передней стенке корпуса шпиндельной коробки. Фрезерная головка Фрезерная головка (фиг. 27) предназначена для фрезерования зубьев реек, точных пазов в различных деталях, а также для чисто- вого фрезерования базовых плоскостей деталей и приспособлений. Перемещение обрабатываемого изделия на величину шага при фрезеровании реек осуществляется продольным или поперечным хо- дом стола. Так как перемещение стола контролируется точной шка- лой и оптической системой станка, то обрабатываемые рейки или другие детали могут быть выполнены с большой точностью. Фрезерная головка монтируется на нижней плоскости корпуса шпиндельной головки станка. В нормальном исполнении ось шпин- деля фрезерной головки расположена горизонтально и параллельно направлению перемещения стола при продольном ходе. По спе- циальному заказу фрезерная головка может быть поставлена с рас- 39
chi flmaker, ru Фиг. 27. Фрезерная 40
Сечение по СВ 24 23 14 Сечение по АВ головка. ю положением оси шпинде- ля параллельно направ- лению поперечного пере- мещения салазок станка. Шпиндель фрезерной головки приводится во вращение от шпинделя станка, через червячную передачу. Число оборотов фрезы в восемь раз мень- ше числа оборотов расточ- ного шпинделя станка, определяемого по показа- ниям тахометра. Установ- ка фрезерной головки по высоте относительно пло- скости стола станка про- изводится вручную пере- мещением шпиндельной коробки по своим направ- ляющим. Подача фрезы на глубину фрезерования производится при непо- движной шпиндельной го- ловке, а следовательно, и неподвижной фрезерной головке, путем опускания шпинделя фрезы. Эта опе- рация производится так- же вручную при помощи специального устройства. Наименьший диаметр устанавливаемой фрезы 50 мм, наибольший — 80 мм. Необходимо пом- нить, что фрезерная го- ловка предназначена для выполнения легких фре- зерных работ с малой глу- биной и шириной фрезе- рования. Для уменьшения усилий резания применяе- мая фреза должна быть хорошо заточена. Наличие радиального и торцевого биения зубьев фрезы не- допустимо. До начала работы фре- зерной головкой необхо- 41
r.ru димо заполнить маслом все масленки. Особенно важно заполнить маслом резервуар, из которого подается масло в подшипники шпин- деля фрезерной головки. Заполнять маслом все места необходимо при каждом употреблении головки, а при длительной работе — ежедневно. Фрезерная головка состоит из двух основных частей: а) неподвижной, представляющей собой корпус 1, в котором монтируется механизм подачи фрезы; б) подвижной, прёдставляющей собой гильзу 2, перемещающую- ся внутри корпуса 1, в которой находится передача для привода шпинделя фрезы. Корпус 1, базируясь по центрирующему выступу фланца 3, кре- пится к торцу шпиндельной коробки при помощи винтов. Фиксация корпуса 1 в заданном положении осуществляется при помощи штифтов. При установке фрезерной головки необходимо тщательно протереть торец переходного фланца 3 и отверстия для штифтов. Штифты и плоскость прилегания смазать маслом. Для осуществле- ния подачи гильзы 2 по вертикали служит червяк 4, вращаемый вручную маховичком 5. Величина подачи гильзы 2 по вертикали определяется по лимбу 6. Для удобства отсчета лимб 6 может быть установлен в положе- ние, когда цифра нуль совпадает с визирной риской на втулке. Одно деление лимба 6 соответствует перемещению гильзы по вер- тикали на 0,01 мм. При вращении червяка 4 приводится во враще- ние зубчатое колесо-гайка 7. В осевом направлении колесо-гайка 7 удерживается выступом в корпусе 1 и закреплено в нем коль- цом 8. Колесо-гайка 7, вращаясь, перемещает фланец 9, имеющий по наружной поверхности цилиндра резьбу. Так как фланец 9 при- креплен к гильзе 2, то при перемещении фланца вдоль оси гильза также будет перемещаться. Прямолинейное перемещение гильзы 2, без поворота ее относительно своей оси, обеспечивается наличием призматического паза и шпонки 10, закрепленной на корпусе 1. Внутри гильзы 2 монтируется на шарикоподшипниках вал-червяк 11. Своим шлицевым концом вал 11 входит в переходную втулку 12, закрепленную гайкой 13 в шпинделе станка. Второй конец вала 11 представляет собой двухзаходный червяк, сцепленный с червячным колесом 14, которое закреплено на шпинделе 15 фрезерной головки. Шпиндель 15 монтируется на подшипниках скольжения 16 и 17. Передняя шейка шпинделя 15 — Коническая. Для регулировки ве- личины зазора между конической шейкой шпинделя и втулкой-под- шипником служат гайки. От перемещения вдоль оси шпиндель 15 удерживается закрепленным на нем кольцом 18. Для уменьшения прогиба хвостовой части шпинделя 15, на котором закрепляется* фреза, служит кронштейн 19. При смене фрезы кронштейн 19 снимается. Закрепление гильзы 2 на желаемой высоте производится при помощи винта 20, гайки 21 и втулки 22, стягиваемых вручную. Во время фрезерования гильза 2 42
должна быть зажата, во время же перемещения ее необходимо освободить. Для смазки верхнего. подшипника служит винтовой насос, со- стоящий из винта 23, помещенного с малым зазором в отверстие червяка 11. Винт 23 удерживается от вращения пружиной 24. При вращении червяка 11 масло нагнетается вверх по резьбе винта 23 и дальше по каналу в червяке подается на оба подшипника. Снятая со станка фрезерная головка должна храниться в поло- жении, исключающем возможность прогиба шлицевого конца вала- червяка 11; базовый торец корпуса 1, шейка шпинделя для крепле- ния фрезы, маховичок 5 и другие подобные детали должны быть смазаны и защищены от попадания грязи. § 4. Электрооборудование станка В электроприводе станка применены шунтовые двигатели по- стоянного тока и асинхронные короткозамкнутые двигатели трех- фазного тока. Аппаратура, управляющая этими двигателями, пи- тается переменным током от понижающего трансформатора. Почти вся электроаппаратура отделена от станка и размещена внутри Фиг. 28. Стол-шкаф. стола-шкафа (фиг. 28), поставляемого вместе со станком. В этом же столе монтируется генераторная установка, питающая электро- двигатели постоянного тока. На станке установлено следующее электрооборудование: 1. Электродвигатель постоянного тока привода расточного шпин- деля, шунтовой, на напряжение ПО в, мощностью 2 кет, с номи- нальным числом оборотов 700 об/мин и с регулировкой оборотов в шунте 1 : 4 (7004-2800). 2. Электродвигатель шунтовой, постоянного тока, привода пере- мещения стола, на напряжение ПО в, мощностью 0,4 кет, с номи- нальным числом оборотов 2800 об/мин. 3. Электродвигатель насоса охлаждения. Насос смонтирован на валу электродвигателя трехфазного тока, короткозамкнутого, на 43
напряжение 220/380 в, мощностью 0,07 кет, 2800 об/мин. Насос устанавливается на баке с охлаждающей жидкостью и может легко отключаться от станка с помощью розетки. Генераторная установка состоит из: 1) приводного электродвигателя трехфазного тока, короткозам- кнутого, на напряжение 220/380 в, мощностью 3,8 кет, 1450 об/мин; 2) генератора постоянного тока, компаундного, на напряжение 115 в, мощностью 2,7 кет, 1450 об/мин. Шунтовой регулятор двигателя расточного шпинделя приводит- ся в движение коллекторным двигателем переменного тока на на- пряжение 220 в, мощностью 7,5 кет, 2000 об/мин. Двигатель се- риесный и для реверсирования имеет две независимые обмотки возбуждения. Электроаппаратура состоит из магнитных пускателей, реле вре- мени, тепловых реле, аппаратуры сигнализации и освещения, кно- почных станций, конечных выключателей, набора сопротивлений для машин постоянного тока и прочей нормальной аппаратуры. Для увеличения срока службы ламп, освещающих оптику, в схеме станка предусмотрено реле времени, которое автоматически выключает питание ламп через 1—2 минуты после освобождения кнопки включения.
Глава II ТРЕХШПИНДЕЛЬНЫЙ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНОЙ СТАНОК МР-6В ПОРТАЛЬНОГО ТИПА С ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ ХОДОВЫМИ ВИНТАМИ § 5. Описание станка На фиг. 29 изображен трехшпиндельный координатно-расточной станок портального типа, являющийся наиболее сложным и универ- сальным из всех типов координатно-расточных станков с измери- тельными ходовыми винтами. Станок имеет два вертикальных шпин- деля 6 и 7 и один горизонтальный шпиндель 9. Геометрические оси всех трех шпинделей лежат строго в одной плоскости. Вертикаль- ные шпиндели расположены перпендикулярно к горизонтальному шпинделю и плоскости главного стола. Наличие вертикальных и горизонтального шпинделей позволяет производить обработку отвер- стий с взаимно перпендикулярными осями при одной установке изде- лия на главном рабочем столе станка. Станок предназначен для разметочных, сверлильных и расточных работ. Выполнение фрезерных работ на станке не допускается, так как возникающие при этом усилия ведут к износу измерительных ходовых винтов, которые одновременно служат для отсчета переме- щений стола и шпиндельных головок. Станок может быть исполь- зован также для различного рода проверочных работ, заменяя в отдельных случаях измерительные приборы. По общей конструкции станок имеет сходство с продольно-фре- зерными станками; такая конструкция повышает жесткость станка в целом, устраняет влияние деформации всех его частей и обеспе- чивает получение высоких точностей при обработке деталей. На рисунке видны следующие части станка: станина 40, пред- ставляющая собой чугунную отливку коробчатой формы, внутри которой расположен резервуар для охлаждающей жидкости. Станина имеет одну призматическую и одну плоскую направляющие, по ко- торым перемещается главный стол станка 10. Длина станины и направляющих такова, что рабочий стол при крайних своих положе- ниях не выходит за габариты направляющих. На задней части станины расположены две вертикальных стойки, которые прикреплены к станине с помощью болтов. Стойки пред- 45
chipmaker.ru Фиг. 29. Трехшпиндельный координатно-расточной станок модели МР-6В. 1—масленка; 2—линейка с индексом; 3—рычаг для фиксации положения шпиндельной головки; 4—рукоятка включения вертикальных шпинделей; 5— маховичок ручного вра- щения главного вертикального шпинделя; 6—вертикальный шпиндель (главный); 7—вертикальный шпиндель (быстроходный); 8—маховичок ручной подачи вертикальных шпинделей; 9—горизонтальный шпиндель; 10—главный стол станка; 11, /7—рукоятки для фиксации положения стола; /2*—делительный барабан с нониусом; 13—двигатель для продольного перемещения стола; 14—маховичок для точной установки стола; 15—рычаг для включения фрикционного' механизма и изменения направления хода стола; 16— индекс; 18—фрикционная муфта; 19—рычаг включения привода станка; 20—электродвигатель для привода станка; 21—маховичок для установки горизонталь- ного шпинделя; 22—рукоятки переключения коробки скоростей; 23—маховичок ручной подачи горизонтального шпинделя; 24— рычаг изменения подач горизонтального шпин- деля; 25—рукоятка включения автоматической подачи горизонтального шпинделя; 26—барабан с иоииусом; 27—линейка с индексом; 28—рукоя^а включения автомати- ческой подачи вертикальных шпинделей; 29—рукоятка управления перемещением тра- версы; 30—рукоятка для фиксации положения траверсы; 31, 32—маховички для пере- мещения шпиндельной головки; 33—барабан с нониусом; 34—рычаг для изменения подач вертикальных шпинделей; 35—приводной валик; 36—ходовые винты; 37—элек- тродвигатель для вертикального передвижения траверсы; 38—редуктор; 39—масленка горизонтального шпинделя; 40—станина; 41—рычаг включения горизонтального шпин- деля. • 46
ставляют собой пустотелые чугунные отливки и имеют спереди плоские направляющие для перемещения траверсы и головки гори- зонтального шпинделя. В правой вертикальной стойке расположен груз, который своим весом уравновешивает горизонтальный шпин- дель и тем самым снимает нагрузку с измерительного ходового винта, служащего для перемещения и отсчета величины перемеще- ния горизонтального шпинделя. Стойки в верхней части связаны поперечиной, образуя этим жесткую раму. Главный стол станка 10 — это массивная ребристая чугунная отливка, которая покоится на направляющих станины. Размер ра- бочей поверхности стола равен 1024X1500 мм. Стол имеет десять Т-образных пазов, расположенных параллельно продольному ходу стола. Пазы изготовлены с высокой степенью точности: непараллель- ность боковых поверхностей пазов относительно продольного хода стола не превышает 0,01 мм, что позволяет использовать пазы для установки упоров, фиксирующих обрабатываемые детали. Фиксиро- вание деталей на столе станка при помощи упоров особенно ра- ционально в условиях мелкосерийного производства при обработке деталей партиями. Главный рабочий стол станка имеет только продольное переме- щение, которое может осуществляться вручную или механически. Перемещение стола используется при разметке и обработке из- делий для установки их в заданное положение относительно шпин- делей. Перемещается главный стол по продольным направляющим станины при помощи измерительного ходового винта, имеющего шаг, равный 5 мм. Максимальная величина хода стола равна 1300 мм. Механическое перемещение стола производится при по- мощи электродвигателя 13, вращение которого через фрикционный механизм передается на ходовой винт. Включение фрикционного механизма, а также изменение направления хода стола осуществля- ется рычагом 15. Пуск и остановка мотора производится при по- мощи кнопки. Для предохранения измерительного ходового винта от поврежде- ний на станке установлены специальные блокировочные ограничи- тели, которые в крайних положениях стола автоматически разры- вают электрическую цепь двигателя и тем самым выключают его и приостанавливают движение главного стола. Грубый отсчет величины перемещения стола производится при помощи линейки и индекса 16. Точная установка стола производит- ся вручную при помощи маховичка 14, который посредством чер- вячной пары соединен с делительным барабаном. Делительный барабан с нониусом 12, сидящие на оси измери- тельного ходового винта, служат для точного отсчета величины перемещения стола. Один оборот делительного барабана соответ- ствует перемещению стола на 5 мм. Делительный барабан имеет 500 равных делений, следовательно, цена одного деления равна 0,01 мм. Нониус делительного барабана позволяет отсчитывать 0,1 часть каждого деления барабана, т. е. 0,001 мм. Делительный бара- бан 12 свободно вращается на оси измерительного ходового винта 47
chipmaker.ru и может быть установлен в начальное нулевое положение; в нуле- вом положении барабан закрепляется на ходовом измерительном винте при помощи гайки. Для предохранения стола от самопроизвольного перемещения во время работы служат рукоятки 11 и 17, поворотом которых стол закрепляется на направляющих после его точной установки в рабо- чее положение. Рассмотрим на примере последовательность приемов, выполняе- мых при перемещениях стола на заданную величину. Пусть вели- чина заданного перемещения равна 50,185 мм. Предположим, что в исходном положении стол по линейке грубого отсчета с индек- сом 16 установлен на величину 200 леи. .Устанавливаем в нулевое положение делительный барабан с нониусом 12 и закрепляем его на оси ходового винта гайкой. Рукоятками 11 и 17 освобождаем стол, нажатием кнопки включаем двигатель 13 и, включив рычагом 15 фрикционную муфту, перемещаем стол на 50 мм, производя отсчет перемещения по линейке с индексом 16. Оставшуюся часть переме- щения заканчиваем вручную при помощи маховичка 14; точный отсчет производим по делительному барабану с нониусом; переме- щение стола на 0,185 мм соответствует повороту делительного ба- рабана относительно нониуса на 18,5 делений шкалы. После этого закрепляем стол при помощи рукояток 11. и 17. Этим и заканчи- вается операция передвижения стола на заданную величину, рав- ную 50,185 мм. Траверса представляет собой жесткую балку, расположенную горизонтально на двух стойках и, в свою очередь, имеет горизон- тальные направляющие для поперечного перемещения салазок шпиндельной головки. Подъем и опускание траверсы по направляющим вертикальных стоек происходит при помощи электродвигателя 37 с редуктором 38, расположенных на верхней поперечине станка, и двух ходовых вин- тов 36, жестко связанных с траверсой. Изменение направления перемещения траверсы производится поворотом рукоятки 29. С целью предохранения от повреждений ход траверсы блоки- руется специальными ограничителями, которые в крайних ее поло- жениях автоматически выключают двигатель и приостанавливают движение траверсы. Отсчет перемещения траверсы производится по линейке, уста- новленной на лицевой части направляющих. После установки тра- версы в необходимое положение она закрепляется на направляющих поворотом рукоятки 30. Это необходимо для устранения перекосов осей вертикальных шпинделей по отношению к плоскости главного стола и снятия нагрузки с ходовых винтов. На траверсе находится шпиндельная головка с двумя шпинделя- ми: главным 6 и быстроходным 7, оси которых параллельны между собой; расстояние между осями шпинделей постоянное и равно 200 мм. Для ручного перемещения шпиндельной головки по на- правляющим траверсы служит ходовой измерительный винт с ма- 48
ховичком 31; точная установка шпиндельной головки производится грибковым маховичком 32. После установки шпинделя в заданное положение шпиндельная головка закрепляется на направляющих траверсы поворотом ры- чага 3. Для грубого отсчета перемещений шпиндельной головки с вер- тикальными шпинделями служит линейка с индексом 2; точный отсчет производится при помощи делительного барабана с нониу- сом 33, сидящих на оси измерительного ходового винта. Один оборот делительного барабана соответствует перемещению шпиндельной головки на 5 мм. Делительный барабан имеет 500 равных делений, следовательно, цена одного деления равна 0,01 мм; нониус дели- тельного барабана позволяет отсчитывать перемещения шпиндель- ной головки в тысячных долях миллиметра. Делительный барабан может быть установлен в начальное нулевое положение и закреплен в этом положении на измерительном ходовом винте гайкой. Головка с горизонтальным шпинделем 9 перемещается по на- правляющим вертикальной стойки станка; максимальная величина подъема горизонтального шпинделя от плоскости главного стола равна 700 мм. Маховичок 21 служит для ручной, грубой и точной установки горизонтального шпинделя. Один оборот маховичка соответствует перемещению шпинделя на 2,5 мм. Грубый отсчет производится по линейке и индексу 27, точный отсчет — по делительному барабану и нониусу 26. Один оборот делительного барабана соответствует перемещению горизонтального шпинделя по направляющим на 5 мм. Делительный барабан имеет 500 равных делений, следовательно, цена одного деления равна 0,01 мм. Нониус делительного барабана позволяет отсчитывать перемещение горизонтального шпинделя в тысячных долях миллиметра. Делительный барабан может быть установлен в начальное — нулевое положение и закреплен на оси ходового измерительного винта гайкой. После установки горизон- тального шпинделя в необходимое положение шпиндельная головка закрепляется на направляющих поворотом трех рукояток, располо- женных на обратной стороне головки. Закрепление шпиндельной головки снимает нагрузку с измерительного ходового винта, обеспе- чивает взаимную перпендикулярность шпинделей и расположение их геометрических осей в одной плоскости. Привод станка осуществляется от электродвигателя 20 мощ- ностью в 4 л. с., включение которого производится специальным рубильником. Движение от двигателя через фрикционную муфту 18 передается коробке скоростей. Переключением двух рукояток 22 коробки скоростей можно получить девять различных скоростей вра- щения каждого шпинделя (табл. 1). От коробки скоростей движение через приводной валик 35 пере- дается горизонтальному шпинделю с коробкой подач и коробке подач вертикальных шпинделей, далее через горизонтальный при- водной валик к вертикальным шпинделям. Изменение подач для вертикальных шпинделей производится рычагом 34, а для горизон- 49
r.ru Таблица 2 Таблица 1 Числа оборотов шпинделей станка МР-6В Подачи шпинделей в 1 минуту станка МР-6В в мм/об Положение рынагоВ Вертикаль- ный бы- строход- ный Вертикаль- ный и гори- зонталь- ный Вертикаль- ные шпин- дели Горизонтальный шпиндель 4 / 120 40 главный 4 2 155 50 6 £ 4 1 гр 3 о О о о ? о быстро ходныС 4 3 205 70 5 I 270 90 0,13 0,10 5 2 350 120 0,07 5 3 660 155 0,20 0,20 6 1 605 205 0,11 6 г 790 270 0,32 приве, 0,30 цены в 6 3 Ю90 350 0,18 тального шпинделя рычагом табл. 2. 24. Величины подач Включение главного и быстроходного вертикальных шпинделей осуществляется рукояткой 4 и горизонтального шпинделя — рыча- гом 41. Рукояткой 25 производится включение автоматической по- дачи горизонтального шпинделя, а рукояткой 28 — включение авто- матической подачи вертикальных шпинделей. Эти рукоятки одновре- менно служат для изменения направления подач шпинделей. Маховичок 23 служит для ручной подачи горизонтального шпинделя; один оборот его соответствует перемещению шпинделя на 2,36 мм. Маховичком 8 производится ручная подача вертикаль- ных шпинделей; один оборот соответствует перемещению главного шпинделя на 2,3 мм и быстроходного шпинделя на 5,78 мм. Вклю- чение и выключение привода станка осуществляется рычагом 19. Маховичок 5 служит для ручного вращения главного вертикаль- ного шпинделя. Этим маховичком, как правило, пользуются при установке деталей и приспособлений на станке, а также при цен- тровке круглого и универсального столов. Для регулярной смазки подшипников шпинделей во время ра- боты служат специальные, автоматически действующие масленки: 1 — для главного вертикального шпинделя и 39 — для горизонталь- ного шпинделя (см. фиг. 29 и 30). Автоматические масленки долж- ны быть так отрегулированы, чтобы при максимальных оборотах шпинделей обеспечивалось поступление одной капли масла в тече- ние каждых 2 минут. Дпя растачивания глубоких сквозных отверстий применяется борштанга (фиг. 31), которая своим коническим хвостовиком за- крепляется в горизонтальном шпинделе; свободная цилиндрическая часть борштанги вращается в поддерживающем подшипнике голов- 50
ки, расположенной на направляющих задней вертикальной стойки станка. Головка с подшипником (фиг. 32) перемещается по направляю- щим задней стойки при помощи винта с маховичком ручной уста- Фиг. 30. Головка с горизонтальным шпинделем. 23— маховичок ручной подачи горизонтального шпинделя; 25—рукоятка включения автоматической подачи горизонтального шпинделя; ^—автома- тическая масленка. новки 43 и в заданном положении закрепляется на направляющих рукояткой 42. Для совмещения геометрических осей подшипника задней стойки и горизонтального шпинделя применяется оптическое приспособле- ние, состоящее из зеркального объектива и окуляра (см. фиг. 30 Фпг. 31. Борштанга. и 32), с нанесенными на нем шкалой и установочной линией. В ко- нусное гнездо горизонтального шпинделя устанавливается зеркаль- ный объектив (см. фиг. 30), а в Головку задней стойки—-окуляр 51
(см. фиг. 32). Пунктирная линия, нанесенная на пластинке окуляра, отражается от зеркальной поверхности объектива и, наблюдая в окуляр, можно увидеть ее отраженное изображение одновременно Фиг 32. Головка с подшипником для поддерживания бор- штанги. •42—рукоятка для фиксации положения головки; 43—маховичок. с нанесенной на пластинке шкалой (фиг. 33). При совмещенных геометрических осях горизонтального шпинделя и головки задней стойки отраженное изображение пунктирной линии точно совпадает со средним делением шкалы. В этом положении головка задней Стойки закрепляется на направляющих стойки и устанавливается борштанга. Фиг. 33. Схема совмещения геометрических осей подшипника задней стойки и горизонтального шпинделя посредством опти- ческого приспособления. Установка резца в борштанге на заданный размер производится при помощи специального микрометра с призмой (см. фиг. ,31); точность установки резца при этом достигается до 0,01 мм. С'при- менением борштанги можно растачивать отверстия диаметром от 75 до 160 мм. 52
§ 6. Корригирующее устройство станка Все координатно-расточные станки, в которых перемещение стола и шпиндельных головок производится при помощи измеритель- ных ходовых винтов, имеют автоматические корригирующие устрой- ства, обеспечивающие высокую точность перемещений. Необходимость в таком дополнительном устройстве объясняется тем, что практически невозможно изготовить измерительный ходо- вой винт, у которого погрешность в шаге на всей длине измеритель- ного ходового винта не превышала бы требуемой от станка точности отсчета перемещения, т. е. величины в 0,001 мм. Принцип работы корригирующего устройства заключается в сле- дующем. Если маточную гайку ходового винта, поступательно переме- щающуюся при его вращении, одновременно поворачивать отно- сительно оси винта, то гайка при этом будет получать дополнитель- ное осевое перемещение в ту или другую сторону, в зависимости от направления ее поворота. Если этот поворот гайки осуществлять связанным с ней рычагом, конец которого при. перемещении маточ- ной гайки будет скользить по ребру криволинейной линейки, то по- лучаемые гайкой дополнительные осевые перемещения будут опре- деляться профилем линейки. Очевидно, что придавая линейке соответствующий профиль, можно компенсировать погрешности в шаге ходового винта, а имен- но: на участках винта с растянутым шагом гайке должно сообщать- ся замедление, а на участках с укороченным шагом — ускорение. Таким образом, с помощью корригирующего устройства устраняется влияние ошибок ходового винта и результирующее перемещение гайки будет происходить с более высокой точностью, чем точность изготовления ходового винта. Корригирующее устройство координатно-расточных станков (фиг. 34) имеет конструкцию, несколько отличающуюся от опи- санной принципиальной схемы. Корригирующая линейка через си- стему рычагов связана не с маточной гайкой измерительного ходо- вого винта, а с нониусом делительного барабана, свободно сидящим на оси измерительного ходового винта. Измерительный ходовой винт 2 установлен в подшипниках без осевого люфта, который вы- бирается при помощи регулируемого заднего подшипника. Маточная гайка 1 и корригирующая линейка 3 жестко связаны со столом станка и перемещаются вместе с ним при вращении изме- рительного ходового винта. Точный отсчет перемещений производит- ся по делительному барабану 9 и нониусу 10\ делительный барабан жестко связан с осью ходового винта и вращается вместе с ним. нониус сидит на оси винта свободно. Если бы ходовой измеритель- ный винт был изготовлен с абсолютно точным шагом, то заданно- му перемещению стола соответствовал бы строго расчетный угол поворота винта. Корригирование ошибок шага измерительного ходового винта заключается в том, что при растянутом шаге винта для перемеще- ния стола на заданную величину ходовой винт нужно повернуть 53
на угол, меньше расчетного, а при укороченном шаге винт должен повернуться на угол, больший расчетного. Это достигается тем, что нониус, в зависимости от знака и величины ошибки шага ходового винта, автоматически смещается то в правую, то в левую сторону от своего нулевого положения и для совмещения расчетного деления шкалы делительного барабана с расчетным делением нониуса ходо- Фиг. 34. Корригирующее устройство. /—маточная гайка; 2—измерительный ходовой винт; 3—линейка; 4, 5, 6, 7—система рычагов; 8—пружина; 9—делительный барабан; 10—нониус. вой винт соответственно поворачивается на больший или меньший угол. Смещение нониуса производится при помощи корригирующей линейки 3, связанной с нониусом системой рычагов 4, 5, 6 и 7. Кор- ригирующая линейка изготовляется индивидуально для каждого ходового винта с гайкой и имеет профиль, соответствующий по- грешностям шага ходового винта и гайки. Пружиной 8 палец ры- чага 7 постоянно прижат к корригирующей линейке, благодаря чему устраняется люфт во всей системе рычагов. Соотношение длин рычагов подобрано таким образом: если па- лец рычага 7 отвести на 10 мм от корригирующей линейки, то но- ниус сместится на пять делений относительно шкалы делительного барабана, что соответствует 0,05 мм. Это значит, что ошибка шага измерительного ходового винта, равная 0,01 мм, соответствует вы- пуклости или впадине на корригирующей линейке, равной по высоте 2 мм. При помощи корригирующих устройств устраняется влияние по- грешностей шага ходовых измерительных винтов. 54
Чтобы исключить влияние зазоров (хотя бы совершенно незна- чительных по своей величине), которые даже при самом тщатель- ном изготовлении станка могут остаться между рабочими поверх- ностями резьбы винта и гайки и в других звеньях, передающих вращение от маховика к ходовому винту, необходимо строго при- держиваться следующего правила: перемещение стола и шпиндель- ных головок на заданную величину заканчивать путем вращения маховиков ручной установки всегда в одну и ту же сторону, а имен- но, в сторону возрастания отсчета по шкалам. Если необходимо произвести заданное перемещение в обратную сторону, то его про- изводят сначала на заведомо большую величину и заканчивают путем обратного перемещения до совмещения расчетных делений на шкалах делительного барабана и нониуса.
Глава III КООРДИНАТНО-РАСТОЧНОЙ СТАНОК ГИДРОПТИК-В С ОПТИЧЕСКИМ УСТРОЙСТВОМ для ОТСЧЕТА КООРДИНАТ § 7. Описание станка На фиг. 35 изображен координатно-расточной станок, который отличается от рассмотренного выше конструкцией привода для пе- ремещения стола и методом отсчета перемещений стола и шпин- дельной головки. Рассматриваемый станок имеет один вертикаль- ный шпиндель, геометрическая ось которого расположена перпен- дикулярно к плоскости главного стола. Продольные перемещения главного рабочего стола осуществляются гидравлическим приводом. Точный отсчет перемещений стола и шпинделя осуществляется непосредственно по точным измерительным шкалам с помощью специальных оптических приборов, без применения отсчетных изме- рительных ходовых винтов. Эта особенность делает точность от- счетов независимой от точности механизмов, осуществляющих пере- мещения, и, наряду с общим усилением конструкции станка, позво- ляет расширить область его применения: кроме разметочных, сверлильных и расточных работ на станке могут производиться также чистовые фрезерные работы с весьма высокой степенью точности. Станок состоит из следующих основных частей: станины со стойками, главного стола и траверсы со шпиндельной головкой. Станина 40 представляет собой отливку, внутри которой распо- ложены: резервуар для охлаждающей жидкости и гидравлический привод для перемещения главного рабочего стола. Верхняя часть станины имеет форму корыта для стекания жидкости в резервуар. Станина имеет одну плоскую и одну призматическую направляю- щие, по которым перемещается главный рабочий стол станка. Дли- на станины и направляющих таковы, что рабочий стол при крайних своих положениях не выходит за габариты направляющих. На задней части станины расположены две вертикальные стой- ки, прикрепленные к станине с помощью болтов. Стойки представ- ляют собой пустотелые чугунные отливки и имеют спереди плоские направляющие для перемещения траверсы. 6
Ф-иг. 35. Координатно-расточной станок модели Гидроптик-В, /—рукоятка управления направлением подачи шпинделя; 2—рукоятка управления изменением величины механической подачи; 3—рукоятка меха- нической подачи; 4—рукоятка ускоренной ручной подачи шпинделя; 5—винт; 6—рукоятка крепления гильзы шпинделя; 7—рукоятка фиксации шпиндель- ной головки; 8—ручной насос; 5—указатель уровня масла; 10—приводной валик; //—линейка; 12—индекс; 13—микроскоп; 14—делительный барабан; 15—маховик для ручного перемещения стола; /£—центральный пускатель; 17—рукоятка управления перемещением стола; 18—рукоятка фиксации поло- жения стола; 19—электродвигатель с редуктором; 20—винты; 21—рукоятка включения приводного вала; 22—ручной насос для смазки траверсы; 23— пускатель двигателя; 24—микроскоп с делительным барабаном; 25— маховик ручного перемещения шпиндельной головкн; 26— маховичок для ручной установки шпинделя; 27—линейка с индексом; 28—рукоятка управления перемещением траверсы; 29—рукоятка фиксации траверсы; 30—линейка; 3/—рукоятки коробки скоростей шпинделя; 32—рукоятка пуска шпинделя; 33—шпиндель; 35—измерительная линейка; 36— кнопка установки линейки шпиндельной головкн; 37—кнопка для установки линейки стола в нулевое- положение (кнопка закрыта чехлом и на фигуре не видна; расцряб5кена справа от микроскопа 13); 38—маховичок ручной подачи главный стол станка; 40—станина^^-*' ЯИЙделя: *>9- 57
Для уравновешивания траверсы со шпиндельной головкой слу- жит противовес, размещенный с помощью кронштейна между вер- тикальными стойками. Уравновешиванием траверсы снимается на- грузка с винтов 20, служащих для ее подъема и опускания. Стойки в верхней части связаны поперечиной, что повышает жесткость станка в целом. Главный стол станка 39 выполнен в виде массивной ребристой чугунной отливки, которая покоится на направляющих станины. Размер рабочей поверхности стола равен 812X1000 мм. Стол имеет восемь Т-образных пазов, расположенных параллельно продольному ходу стола; отклонение от параллельности на всей длине пазов не превышает 0,01 мм. Пазы при работе можно использовать для уста- новки упоров. / Продольное перемещение главного рабочего стола может осу- ществляться: а) вручную; б) механически. Оба вида перемещения используются в качестве установочных при разметке и обработке изделий. Механическое перемещение стола осуществляется при помощи гидравлического привода. В нижней части стола, параллельно его ходу, расположен горизонтальный цилиндр двойного действия. Поршень цилиндра соединен со столом; в зависимости от поступле- ния масла в ту или другую полость цилиндра изменяется направле- ние хода стола. При помощи рукоятки 17 производится управление перемещением главного стола, причем величиной угла наклона этой рукоятки определяется скорость перемещения стола. Для ручного перемещения стола и для точной его установки на заданную вели- чину служит маховик 15. Максимальная величина хода стола равна 950 мм. Перемещение стола ограничивается специальными упорами, ко- торые в крайних положениях автоматически разрывают электриче- скую цепь двигателя и тем самым приостанавливают движение стола. В заданном положении стол закрепляется на направляющих по- воротом рукоятки 18. Грубый отсчет величины перемещения стола производится по линейке 11 и индексу 12; точный отсчет осущест- вляется при помощи микроскопа 13 непосредственно 'по шкале точной измерительной линейки 34 (фиг. 36). 58
Метод измерения перемещения рассматривается ниже (см. §8). Траверса с расположенной на ней шпиндельной головкой пере- мещается по направляющим вертикальных стоек при помощи электродвигателя с редуктором 19 (см. фиг. 35). Управление перемещением производится рукояткой 2S; при верх- нем положении рукоятки происходит подъем траверсы, при ниж- нем — опускание ее. Отсчет перемещения ведется по линейке 30 с нониусом. В заданном положении траверса крепится на направ- ляющих поворотом рукоятки 29; этим устраняется перекос геометри- ческой оси шпинделя по отношению к плоскости главного рабочего стола. При перемещениях траверсы крепление обязательно осво- бождается. Фиг. 37. Микроскоп с делительным барабаном 24 и линейка 35 для точного отсчета перемещения шпиндельной головки. По горизонтальным направляющим траверсы перемещается шпиндельная головка со шпинделем 33; перемещение может осу- ществляться механически при помощи двигателя или вручную ма- ховиком 25. Включение двигателя производится пускателем 23. Для точной ручной установки шпинделя служит маховичок 26. Для грубого отсчета величины перемещения шпиндельной голов- ки на лицевой стороне направляющих траверсы установлена линей- ка с индексом 27. Точный отсчет производится при помощи микро- скопа с делительным барабаном 24 по шкале измерительной линейки 35 (фиг. 37). После установки шпинделя в.заданное положение, для устране- ния перекоса его геометрической оси к плоскости стола, шпиндель- ная головка поворотом рукоятки 7 (см. фиг. 35) крепится на на- правляющих траверсы. Привод станка осуществляется от отдельного электродвигателя мощностью 4 л. с. Включение двигателя производится при помощи центрального пускателя 16. Движение от электродвигателя через фрикционную муфту пере- дается коробке скоростей; последняя имеет три рукоятки 31, пере- ключением которых можно получить восемнадцать различных скоростей шпинделя (табл. 3). От коробки скоростей через приводной валик 10 движение пе- редается коробке подач шпиндельной головки и шпинделю. Пере- ключением двух рукояток коробки подач можно установить шесть различных подач шпинделя (табл. 4). 59
Таблица 3 Число оборотов в минуту шпинделя станка Гидроптик-В № по пор. Положение рычагов коробки скоростей Число оборотов шпивделя 1 1 5 8 40 . 2 1 3 8 50 3 1 4 8 60 4 1 5 7 75 5 1 3 7 90 6 1 4 7 110 7 1 5 6 ' 137 8 1 3 6 167 9 1 4 6 205 10 2 5 8 245 11 2 3 8 300 12 2 4 8 365 13 2 5 7 450 14 2 3 7 550 15 2 4 7 680 16 2 5 6 840 17 2 3 6 1020 18 2 4 6 1250 Таблица 4 Подачи шпинделя станка Гидроптик-В в мм!об Положение рычагов коробки подач Величина подачи Положение рыча- гов коробки подач Величина подачи 1—1 0,07 2-1 0,16 1—2 0,04 2-2 0,09 1—3 0,11 2—3 0,25- Рукоятка 1 служит для управления изменением направления подачи шпинделя (вверх или вниз). Рукоятка 3 служит для вклю- чения механической подачи; Маховиком 38 производится ручная подача шпинделя, а двойной коленчатой рукояткой 4 — ускоренная ручная подача шпинделя. Винт 5 служит для крепления направляющего кронштейна. По- воротом рукоятки 6 крепится гильза шпинделя при фрезеровании. Ручной насос 8 служит для централизованной смазки шпин- дельной головки. Специальный указатель 9 предназначен для на- блюдения за уровнем масла в коробке шпинделя. 60
Рукоятка 2 служит для управления изменением величины меха- нической подачи шпинделя; рукоятка 21 — для включения привод- ного вала; ручной насос 22 — для централизованной смазки травер- сы; рукоятка 32 — для пуска и остановки шпинделя; кнопка 37 — для установки в нулевое положение точной измерительной линейки стола; кнопка 36 — для установки в нулевое положение точной измерительной линейки шпиндельной головки (см. фиг. 37). § 8. Измерение перемещений и оптическое устройство станка Рассмотрим методику измерения перемещений стола. Измерение перемещений шпиндельной головки производится аналогичным ме- тодом. Фиг. 38. Неподвиж- ный микроскоп. К столу неподвижно прикреплена измерительная линейка 34 (см. фиг. 36), на которой нанесена очень точная, приспособленная для оптического наблюдения, шкала в милли- метрах. Неподвижный микроскоп 13 (фиг. 38) позволяет вести отсчет делений по шкале линейки. При наблюдении в микроскоп видны сплошные линии делений шкалы и пунктирная риска индекса. Точная установ- ка достигается совмещением сплошной ли- нии шкалы линейки с пунктирной риской индекса (фиг. 39). Фиг. 39. Для ускорения установки стола в заданное положение на станке имеется внешняя линейка 11 и индекс 12 (см. фиг. 35), по которым ведется грубый отсчет. Поэтому перемещение стола на заданную величину слагается из двух этапов: перемещения на целое число миллиметров с отсчетом по внешней линейке и перемещения на величину оставшейся части, выраженную в долях миллиметра. Доли миллиметров устанавливаются посредством смещения пун- ктирной риски индекса на требуемую величину, которое осущест- вляется поворотом делительного барабана 14. За один оборот дели- тельного барабана пунктирная риска индекса перемещается на 1 мм. Шкала делительного барабана имеет 100 равных делений, следовательно, цена одного деления равна 0,01 мм\ нониус дели- тельного барабана позволяет отсчитывать 0,1 часть каждого деления шкалы, т. е. при помощи делительного барабана смещение пунктир- ной риски нониуса производится с точностью в 0,001 мм. После смещения пунктирной риски на величину оставшейся части заданного перемещения, выраженную в долях миллиметра, махович- ком 15 риска шкалы измерительной линейки доводится до совмеще- 61
r.ru ния с пунктирной риской индекса, чем и достигается полное пере- мещение на заданную величину. Поясним изложенное примером. Пусть величина заданного пе- ремещения равна 50,185 мм. Предположим, что в исходном поло- жении стол по линейке грубого отсчета 11 (см. фиг. 35 и 36) с индексом 12 установлен на величину 200 мм. Поворотом делительного барабана 14 устанавливаем его в нуле- вое положение относительно неподвижного индекса, т. е. совмещаем нулевые деления на шкалах барабана и индекса. При этом пунктир- ная линия, видимая в микроскоп 13, займет какое-то произвольное положение относительно делений шкалы точной линейки 34 (см. фиг. 36). Поворотом кнопки 37 (кнопка закрыта чехлом и на рисун- ке не видна) устанавливаем линейку 34 в нулевое положение, т. е. смещаем ее относительно стола до совмещения ближайшего деления шкалы линейки с пунктирной линией индекса. Вращением маховичка 16 перемещаем стол на 50 мм, производя отсчет по линейке 11. Поворотом делительного барабана 14 смеща- ем пунктирную риску на величину оставшейся части перемещения, т. е. на 0,185 мм, что соответствует 18,5 делениям шкалы барабана. Перемещая стол при помощи маховика 15 и наблюдая в микро- скоп 13, добиваемся совмещения пунктирной риски с риской точ- ной линейки 34. Этим заканчивается процесс установки стола на заданную величину. Поворотом рукоятки 18 закрепляем стол в за- данном положении. На фиг. 38 показан внешний вид микроскопа. Микроскоп уста- новлен на держателе, вращающемся на цапфе; в нерабочем гори- зонтальном положении микроскоп защищен предохранительным щитом. В корпусе находится лампочка для освещения поля зрения мик- роскопа. При повороте микроскопа в горизонтальное положение автоматически выключается его освещение. В Приложениях 1—4 приведены технические характеристики наиболее распространенных координатно-расточных станков, приме- няемых при изготовлении деталей точного приборостроения.
Глава IV ПРИНАДЛЕЖНОСТИ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ Координатно-расточные станки имеют большое количество спе- циальных и нормальных приспособлений, придающих им большую универсальность. К числу принадлежностей относятся: универсальный делитель- ный стол; круглый делительный стол; делительное приспособление; визирные микроскоп и угольник; центрирующий ватерпас; центри- рующий индикатор; осевой индикатор; автоматический керн; на- правляющий кронштейн с кондукторными втулками; расточные патроны; крепежно-установочные приспособления. § 9. Прецизионный универсальный делительный стол типа Р1—4 Универсальный делительный стол (фиг. 40) служит для уста- новки деталей при обработке отверстий, расположенных под углом к установочной плоскости детали. Стол имеет планшайбу 1, которая, помимо кругового вращения на 360° относительно своей оси, может устанавливаться под углом в пределах от 0 до 90° к плоскости глав- ного стола станка. Вращение планшайбы относительно своей оси осуществляется при помощи маховика 8, причем один оборот маховика соответству- ет повороту планшайбы на два градуса. Грубый отсчет величины угла поворота планшайбы производится по шкале и индексу 2; для точного отсчета служат делительный барабан с нониусом 13, позво- ляющие производить отсчет с точностью до 1 секунды. Делительный барабан свободно сидит на оси маховика 8 и может быть установ- лен в нулевое положение, после чего закрепляется на оси гайкой 9. При повороте планшайбы на большой угол (во избежание из- носа прецизионной червячной передачи и потери точности стола, а также для ускорения работы) червяк, передающий вращение планшайбе, при помощи рукоятки 4 выводится из зацепления, и планшайба поворачивается непосредственно от руки. Перед тем как включить червяк, необходимо1 деление шкалы совместить с делением нониуса, а затем, слегка поворачивая махо- вичком 8, осторожно включить червяк. При неосторожном включении на червячном колесе появляются забоины, которые ведут к потере точности стола. После поворота СЗ
на заданный угол планшайба закрепляется поворотом рукоятки 12. При вращении маховика 5 стол изменяет свое положение в верти- кальной плоскости. Для отсчета утла наклона стола служит шкала с нониусом 11; при более точных отсчетах пользуются лупой] 10 с 6-кратным уве- личением. После установки в заданное положение стол закрепляется при помощи гаек 7. Фиг. 40. Прецизионный универсальный делительный стол. 1—планшайба; 2—шкала и индекс; 3—установочные штифты; 4—рукоятка; 5—маховик перемещения стола по вертикали; 6—центрирующая оправка; 7—гайка; 8—маховик для вращения стола; 9—гайка; 10—лупа; 11—шкала с нониусом; /2—рукоятка фиксации положения планшайбы; 13—делительный барабан с нониусом. Установочные штифты 3 служат для фиксации стола в горизон- тальном и вертикальном положениях: штифтом 1 (фиг. 41) стол фиксируется в горизонтальном положении; штифтом 2 — при на- клоне его на 90°. Для совмещения центра универсального стола с осью шпинделя служит центрирующая оправка со сферической головкой (см. фиг. 42). Центрирующая оправка (фиг. 42) устанавливается в централь- ное отверстие планшайбы стола и крепится снизу гайкой. На оправ- ке выгравирован размер, указывающий точное расстояние между центром ее сферической головки и плоскостью планшайбы стола. Методика центрирования стола изложена в описании центрирующих С4
ватерпаса и индикатора. При установке универсального стола необ- ходимо соблюдать следующие основные правила: 1. Перед установкой универсального стола на станок необходимо тщательно протереть главный рабочий стол станка и смазать его. 2. Тщательно протереть лапки и боковые упоры универсального стола. 3. Боковые упоры должны плотно прилегать к продольной бо- ковой грани главного стола станка. 4. Проверить параллельность плоскости планшайбы к плоскости главного стола при зафиксированном горизонтальном положении универсального стола; проверка произ- водится в двух направлениях: в на- правлении продольного хода главного стола и в направлении, перпендикуляр- ном ему. Фиг. 42. Центрирую- щая оправка. Фиг. 41. Фиксирующие штифты. 5. Наклонив универсальный стол на 90°, проверить параллель- ность установки (фиг. 43) по отношению к направлению поперечно- го перемещения шпиндельной головки. При этом допустимое откло- нение не должно превышать 0,005 мм на длину плоскости план- шайбы. 6. После установки и проверки параллельности необходимо сцентрировать стол относительно оси вертикального шпинделя. Геометрические оси стола и шпинделя должны пересекаться между собой. Допустимое отклонение индикатора при повороте его на 360° не более 0,005 мм. Рассмотрим на примере, как влияют ошибки, допущенные при установке универсального стола на точность обработки. Предположим, что при установке ось цапф 0 (фиг. 44), относи- тельно которой происходит поворот стола в вертикальной плоскости, отклонилась от перпендикуляра к направлению продольного хода главного стола на угол в Г, причем центрирование стола производи- лось при его горизонтальном положении. Тогда при наклоне стола на 90° центр вращения планшайбы сместится относительно оси шпинделя на величину к, которую легко определить, зная расстоя- 65
chipmaker.ru Фиг. 43. Проверка установки стола. 66
ние от оси цапф до плоскости планшайбы. Для стола типа Р1-5 это расстояние равно ~150 мм-, при этом x=150Xctg 89°59'= =150X0,00029=0,0435 мм, т. е. ось растачиваемого отверстия будет на 0,0435 мм смещена от заданного положения. Если повернуть планшайбу на 180° и, не сдвигая шпиндель, рас- точить встречное отверстие с противоположной стороны детали, то ошибка удвоится, т. е. оси расточенных отверстий окажутся смещен- ными между собой на величину 2х=0,0435X2=0,087 мм. Следует иметь в виду, что в приведенном примере величина х взята в плоскости планшайбы. При расточке отверстий, лежащих выше плоскости планшайбы, величина х, а следовательно и ошиб- ки в расположении отверстий, увеличиваются. Существует ряд типов универсальных делительных столов, раз- личающихся главным образом размерами и точностью отсчета. Ниже приведены технические характеристики некоторых типов рас- пространенных универсальных делительных столов. Технические характеристики универсальных делительных столов Тип стола Р1-2 PI-3 Р1-4 Р1-5 Диаметр планшайбы в мм 180 230 300 450 Угол поворота планшайбы за один оборот маховичка 8 3° 2° 2° 2° Цена одного деления делительного барабана 13 1' 1' 30' 30" Точность отсчета по нониусу дели- тельного барабана 13 5" 5’ 1' 1' Цена одного деления шкалы 11 для отсчета углов наклона планшайбы в вертикальной плоскости 30' 30' 30' 30' Точность отсчета углов наклона планшайбы в вертикальной плоскости по иониусу Г Г 1' 1' Ширина Т-образных пазов планшай- бы в мм 10 10 12 12 Допустимая нагрузка на стол в кг 20 30 50 90 § 10. Прецизионный круглый делительный стол Круглый делительный стол (фиг. 45) применяется главным обра- зом при разметке и обработке отверстий, расположенных в одной плоскости. Стол состоит из корпуса 2 и планшайбы 1, вращающей- ся относительно своей вертикальной оси; вращение планшайбе со- общается червячным колесом, находящимся в зацеплении с червя- ком; последний вращается при помощи маховичка 6; за один оборот маховичка планшайба поворачивается на один градус. Поворотом рукоятки 3 червяк выводится из зацепления с червячным колесом, 67
при этом планшайбу можно непосредственно от руки быстро повер- нуть на большой угол. Рукоятка 7 служит для фиксирования план- шайбы в заданном положении. Грубый отсчет углов поворота стола производится по шкале и индексу 4. Цена одного деления шкалы равна 1°; для точного отсчета пользуются делительным барабанчи- ком 5 с нониусом, при помощи которых можно повернуть стол на угол в 1 секунду. Фиг. 45. Прецизионный круглый делительный стол. 1—планшайба; 2—корпус; 3—рукоятка зацепления червяка; 4—шкала и индекс; 5—делительный барабанчик; 6—маховик; 7—рукоятка для фиксирования положе- ния планшайбы. При использовании круглого делительного стола для обработки отверстий, заданных в полярной системе координат, а также для разметки всевозможных фигурных контуров, необходимо сначала совместить центр стола с осью шпинделя, т. е. сцентрировать стол с осью шпинделя. Центрирование стола производится при помощи специального центрирующего индикатора, который закрепляется в шпинделе станка, после чего по центральному отверстию стола поворотом шпинделя проверяется совпадение осей. Если индикатор при этом показывает отклонение, то следует производить перестановку стола или шпинделя до тех пор, пока стрелка индикатора при повороте шпинделя на 360° перестанет отклоняться (допустимое отклоне- ние индикатора не более 0,005 мм). При центрировании установленной на круглом столе детали по ранее обработанному отверстию (или фланцу), имеющему большой диаметр, индикатор, закрепленный в шпинделе станка, остается не- подвижным, а вращается стол с закрепленной на нем деталью. При этом, во избежание износа прецизионной червячной передачи и по- тери точности стола, а также для ускорения работы, червяк при 68
помощи рукоятки 3 выводится из зацепления и планшайба повора- чивается непосредственно от руки. Перед тем как включить червяк, необходимо любое деление шкалы совместить с одним из двух де- лений, нанесенных рядом с индексом, затем, слегка поворачивая маховичок 6, осторожно включить червяк. При неосторожном вклю- чении на червячном колесе появляются забоины, которые ведут к потере точности стола. Ниже приведены технические характеристики некоторых типов круглых делительных столов, применяемых на координатно-расточ- ных станках. Технические характеристики круглых столов Тип стола РД-2 РД-3 РД-4 РД-5 РД-6 Диаметр планшайбы в мм 300 350 450 650 800 Угол поворота планшайбы за один оборот маховичка 6 2° 2° 1° 1° 1° Цена одного деления дели- тельного барабана 5 60' 30' 10' 10’ 10’ Точность отсчета по нониу- су делительного барабана 5 5' 5’ 1' 1' 1" Ширина Т-образных пазов в мм 10 . 12 16 16 18 Количество Т-образных па- зов 8 8 8 8 12 Допустимая нагрузка на стол в кг 25 90 200 300 500 Вес стола в кг 30 55 150 200 430 Высота стола от основавия до плоскости планшайбы в мм 90 ПО 167 174 200 § 11. Делительное приспособление Делительное приспособление служит для быстрого деления окружности на любое целое число. Обычно им пользуются в тех случаях, когда требуется разделить окружность на части, угловая величина которых не равна целому количеству градусов. Установка делительного приспособления показана на фиг. 46. Делительное приспособление может применяться для столов сле- дующих типов: PI-4; Р1-5; РД-2; РД-3; РД-4; РД-5; РД-6. Комплект делительного приспособления состоит из: 1) делительной рукоятки, насаживаемой на ось червячного вала круглого стола вместо маховичка 6 (см. фиг. 45); 2) двойного указателя; 3) комплекта делительных дисков, в который входят: диск № 1 с числом отверстий в рядах: 23, 37, 47, 59, 67, 73, 83, 97; диск № 2 с числом отверстий в рядах: 17, 29, 43, 49, 65, 72, 77, 91; диск № 3 с числом отверстий в рядах: 17, 34, 41, 53, 61, 71, 79, 89- 69
chipmaker.ru Отверстия делительных дисков расположены концентричными ря- дами и делят окружность каждого ряда на равные части. Делительный диск жестко крепится к корпусу стола. Делитель- ную рукоятку устанавливают так, чтобы ось ее фиксатора совмеща- лась с окружностью одного из рядов отверстий, при этом рукоятка может быть зафиксирована на любом отверстии выбранного ряда. Поворот рукоятки на угол между двумя соседними отверстиями 1 соответствует^- части ее полного оборота, где п — число отверстии в данном ряду. Фиг. 46. Установка делительного приспособления. Делительный диск выбирается в зависимости от заданного чис- ла, на которое требуется разделить окружность. Ниже приведена табл. 5, которой пользуются для деления окружности при помощи делительных дисков на равные части, от 2 до 100 частей включительно. Приведем пример деления окружности при помощи делительного приспособления. Допустим, что на круглом столе требуется произвести деление окружности на 37 равных частей. Для этого стол должен быть по- следовательно повернут на 37 одинаковых углов, равных ^9° 43'47". Деление окружности на такое количество частей с отсчетом уг- лов по делительному барабану и нониусу потребовало бы составле- ния расчетной таблицы, и процесс деления занял бы много времени. При помощи делительных дисков процесс деления значительно об- легчается и достигается большая точность деления. За 1 оборот червяка-планшайба поворачивается на Г, следовательно, — части о/ 360 27 * окружности должно соответствовать — = 9 — оборотов делитель- ной рукоятки. 70 Таблица 5 Деление о п кружное ри помо :ти на равные части от 2 до 100 щи делительных дисков Количество отверстий на экружности № диска Количество оборотов дели- тельной рукоятки н доба- вочное количество отвер- стий Количество отверстий на и пру лниы П № диска Количество оборотов дели- тельной рукоятки и доба- вочное количество отвер- стий - Количество отверстий на икру Z'twvin № диска Количество оборотов дели- тельной рукоятки н доба- вочное количество отвер- стий 1 Количество отверстий на окружности № диска Количество оборотов дели- тельной рукоятки и доба- вочное количество отвер- стий 2 I II III 180 1 9 II 18 18/19 3 61 II Ill 10 5 4 11 6 48/72 3 II III 120 2 0 I 11 III 18 £ 7 I 9 27/37 Е >5 II 6 42/77 4 5 II III II HI 90 72 7/49 18 П 9 9/19 16 II 21/49 6 33/77 и и 17 11/// — 13/91 , 19 И о 15/65 9 21/91 - 39/91 А H 111 60 >2 И 16 28/77 - 57 II 6 6/19 — 10 I II III 9 11 6 6'29 7 II 21/49 23 I 15 15/23 - 41 HI 51 33/77 59 I 6 6/59 39/91 241 11 Ш 10 — 42 II 28/49 - 8 1 II 111 45 25 11 14 26/65 8 44/77 52/91 - 60 I II П1 6 9 I 11 Ill 40 26 II IQ 55/65 - 61 111 5 55/61 16 77/91 43 11 О LU[4:O 62 III 5 25/31 10 I II III 36 — — 13 24/72 44 II 8 14/77 - 27 II 63 II 35/49 5 55/77 65/91 11 12 II 1IIII 32 56/77 - 30 42/49 451 II III 8 28 Н 78/91 46 I 7 19/23 64 II 5 45/72 13 II 45/65 63/91 12 12/29 47 1 7 31/47 29 II 65 II с 35/65 ° 49/91 14 II 35/49 25 55/77 65/91 30 1 П 11 I 12 48 II 7 36/72 31 111 ,11 19/31 49 II 7 17/49 66 II 5 35/77 15 IIIII I 24 32 II 11 18/72 50 II 7 13/65 67 I 5 25/67 16 11 22 36/72 33 п 10 70/77 51 HI 7 1/17 68 Ill 5 5/17 17 18 III 1111 21 3/17 11 20 34 III 10 10/17 52 11 д 60/65 ° 84/91 69 I 5 5/23 14/49 10 22/77 26/91 70 II 7/49 5 Н/77 13/91 35 П 53| III 6 42/53 71
Продолжение Количество отверстий иа окружности № диска Количество оборотов дели- тельной рукоятки и доба- вочное количество отвер- стий Количество отверстий иа окружности № диска Количество оборотов дели- тельной рукоятки и доба- вочное количество отвер- стий Количество отверстий на окружности № диска Количество оборотов дели- тельной рукоятки и доба- вочное количество отвер- стий Количество отверстий иа окружности № диска Количество оборотов дели- тельной рукоятки и доба- вочное количество отвер- , стий 71 III 5 5/71 79 III 4 44/79 86 11 4 8/43 94 I 3 39/47 72 111 111 5 80 11 4 36/72 87 И 4 4/29 95 II 3 15/19 73 I 4 68/73 81 II 4 32/72 88 II 4 7/77 96 II 3 54/72 74 I 4 32/37 82 III 4 16/41 89 III 4 4/89 97 I 3 69/97 75 II 4 52/65 83 I 4 28/83 90 I II III 4 98 11 3 33/49 76 II 4 14/19 84 II 14/49 4 22/77 26/91 91 11 3 87/91 99 11 3 49/77 77 II 4 52/77 92 1 3 21/23 100 II 3 39/65 78 II 4 40/65 4 56/91 85 III 4 4/17 93 HI 3 27/31 Согласно табл. 5 подходящим для данного случая является диск № 1. Фиксатор делительной рукоятки устанавливаем на окружность диска, имеющую 37 отверстий. Чтобы повернуть стол на заданный угол, необходимо сделать 9 полных оборотов рукоятки и дополни- тельно 27/з7 частей оборота, т. е. по окружности с 37 отверстиями переставить фиксатор на 27 отверстий. Работа облегчается, если воспользоваться двойным указателем, который устанавливаем так, чтобы угол его раствора охватывал 28 отверстий на окружности, имеющей 37 отверстий. При этом для дополнительного поворота рукоятки нужно лишь переставить ее фиксатор из одного крайнего отверстия в другое в пределах угла, образованного ножками указа- теля, и после каждого деления сдвигать указатель вправо на угол его раствора. § 12. Визирный микроскоп и визирный угольник Визирные микроскоп и угольник служат для совмещения оси шпинделя с гранью или плоскостью детали, от которых задан раз- мер до центра обрабатываемого отверстия. Визирный микроскоп (фиг. 47,а) устанавливается в конусное отверстие шпинделя и закрепляется в нем при помощи стержня, 72
зрения микроскопа, при на- сетка (фиг. 48), состоящая Фиг. 47. Визирный микроскоп и визирный угольник. имеющего на конце резьбу. Микроскоп состоит из корпуса 1, оку- ляра 2 и рефлектора 3. Окуляр расположен под углом к корпусу и регулируется по глазу работающего при помощи тубуса 4. Вогнутый матовый рефлектор может поворачиваться при помощи ручки 5| и служит для освещения noj блюдении в окуляр микроскопа виД1 из парно расположенных нитей, ле- жащих крест на крест. Расстояние между нитями равно точно 0,04 мм. Оптическая (геометрическая) ось визирного микроскопа, совпадающая с осью шпинделя, проходит точно через центр квадрата, образованного пересечением этих нитей. Источни- ком света обычно является матовая лампочка, которая для равномерного освещения устанавливается на рас- стоянии 0,5 м от микроскопа и на одной высоте с ним. Плоскости визирного угольника (фиг. 47,6) расположены точно под углом 90°. Плоскости 1 и 2 тщательно полированы. На верхней плоскости угольника имеется кнопка 3, поверхность которой хроми- рована. На кнопке 3 нанесена едва заметная риска, которая точно совпадает с плоскостью 1. Для совмещения оси шпинделя с гранью детали, от которой не- обходимо взять размер, следует наложить на деталь визирный угольник, как показано на фиг. 49, и установить фокус визирного Фиг. 48. Расположение нити микроскопа и риски угольника. микроскопа на риску, нанесенную на его кнопке. После этого шпин- дель нужно перемещать до тех пор, пока риска визирного угольника не окажется в центре сетки микроскопа (см. фиг. 48). На фиг. 48 изображены три примера взаимного расположения нитей микроскопа и риски угольника. I. Визирный микроскоп установлен неправильно, т. к. риска ви- зирного угольника расположена непараллельно нитям микроскопа; поворотом микроскопа необходимо добиться параллельности между 73
chipmaker.ru Фиг. 49. Установка шпинделя по визирному угольнику. ними и затем подать стол до по- ложения, при котором риска ви- зирного угольника будет нахо- диться в центре между нитями визирного микроскопа. II. Визирный микроскоп уста- новлен параллельно риске визир- ного угольника, но центр шпин- деля смещен относительно пло- скости, от которой необходимо взять размер. Зная, что расстоя- ние между нитями сетки равнб 0,04 мм, перемещаем стол на по- ловину этого расстояния, т. е. на 0,02 мм-, риска визирного уголь- ника при этом будет точно совпа- дать с центром сетки визирного микроскопа, т. е. ось шпинделя будет совмещена с заданной пло- скостью. III. Визирный микроскоп уста- новлен правильно; ось шпинделя совмещена с риской визирного угольника, а следовательно и с плоскостью детали, от которой задан размер до центра обрабаты- ваемого отверстия. § 13. Центрирующий ватерпас Центрирующий ватерпас (фиг. 50, деталь 1) служит для совме- щения геометрических осей круглого или универсального столов с осью шпинделя, а также для совмещения оси шпинделя с центром сферической головки цен- трирующей оправки при наклонном положении универсального стола. Как видно на фигуре, центрирующий ватерпас устанавливается меж- ду центром, закрепленным в шпинделе, и цен-, трирующей оправкой со сферической головкой, закрепленной в центральном отверстии стола. Если при центрировании круглого и универ- сального столов, планшайба расположена го- ризонтально, то для установки центрирующего ватерпаса можно пользоваться двумя центра- ми, закрепленными в шпинделе и центральном отверстии стола без центрирующей оправки. Поворачйвая ватерпас вокруг вертикальной оси на 90° и 180°, добиваются, чтобы пузырек воздуха оставался неподвижным между двумя средними делениями шкалы ватерпаса; при Фиг. 50. Центрирую- щий ватерпас. 74
этом оси шпинделя и стола будут совмещены. Одно деление шка- лы ватерпаса соответствует отклонению в 16"; при этом следует иметь в виду, что на чувствительность ватерпаса оказывает влия- ние тепло от расположенных вблизи электроламп и даже тепло от рук работающего.. Пользоваться центрирующим ватерпасом можно только тогда, когда главный стол станка расположен строго горизонтально, иначе показания ватерпаса будут неправильными. В таких случаях сле- дует пользоваться центрирующим индикатором. §14. Центрирующий индикатор Фиг. 51. Центрирующий индика- тор. Центрирующий индикатор (фиг. 51, дет. /) служит для совме- щения геометрических осей универсального или круглого столов с осью шпинделя, а также для: 1) проверки параллельности базовых плоскостей деталей при их установке по отношению к направлению хода главного стола или шпинделя; 2) установки базовых упоров на столах; 3) установки специальных фикса- торов или оправок на станке; 4) установки круглых деталей в центре универсального или круглого стола; 5) совмещения осей круглых де- талей с осью шпинделя; 6) проверки на станках расстоя- ний между центрами отверстий. На фиг. 51 показано центриро- вание универсального стола с по- мощью центрирующего индикатора. Индикатор закреплен в конусном гнезде шпинделя, а его* ножка уста- новлена на сферическую головку центрирующей оправки. Поворачивая шпиндель от руки, наблюдают за отклонением стрелки индикатора; при совмещении оси шпинделя с центром сферической головки оправки стрелка будет оставаться неподвижной. Совмещение оси шпинделя с центром отверстия детали при помощи центрирующего индикатора производится, как показано на фиг. 52. Индикатор устанавливается в конусе шпин- деля. Деталь закрепляется на столе. После этого ножка индикатора вводится в отверстие детали так, чтобы она касалась стенки отвер- стия. Затем поворачивают шпиндель и следят за показанием инди- катора. При смещении центра отверстия относительно оси шпинделя стрелка будет отклоняться. Перемещением стола и суппорта влево и вправо, в зависимости от показания индикатора, добиваются такого положения, чтобы стрелка индикатора при повороте шпин- деля на 360° оставалась неподвижной. 75
Центрирование на круглом столе деталей большого диаметра (фиг. 53) производится также при помощи центрирующего индика- тора. Деталь устанавливается приблизительно в центре стола и слегка закрепляется. После этого к Фиг. 52. Совмещение оси шпин- деля с центром отверстия детали при помощи индикатора. детали подводится ножка индикато- ра и стол поворачивается вручную на 360°. Если при вращении стола стрелка индикатора отклонялась, то это означает, что деталь не сцентри- рована. Определив полную величину отклонения индикатора и найдя на детали точку наибольшего отклоне- ния его, легким ударом свинцового молотка смещают деталь к центру на половину величины отклонения стрелки. После этого повторяют про- верку поворотом стола на 360° и, если индикатор больше не показы- вает отклонения, то окончательно закрепляют деталь. Проверка параллельности уста- новки детали по отношению к на- правлению хода суппорта или стола производится при помощи центри- рующего индикатора, как показано на фиг. 54. После установки и за- крепления детали на круглом или универсальном столе к детали подводится индикатор и дается натяг примерно на 1 мм, что соответствует одному обороту стрелки Фиг. 53. Центрирование детали большого диаметра на , круглом столе. индикатора. После этого при помощи суппорта или стола переме- щают ножку индикатора вдоль всей детали, наблюдая при этом за 76
показаниями стрелки индикатора. Если стрелка индикатора пока- зывает отклонение, то поворачивают стол на половину полной велп- Фиг. 54. Проверка установки детали на столе индикатором. чины отклонения и повторяют проверку. Установка считается за- конченной, если стрелка индикатора будет отклоняться в пределах заданного допуска. §15. Осевой индикатор Осевой индикатор (фиг. 55) применяется при: 1) проверке параллельности плоскостей деталей; 2) установке деталей параллель- но направлению хода главного сто- ла или шпинделя; 3) установке базовых упоров на столах; 4) измерении глубин ступенчатых отверстий и т. д. Применение индикатора ясно из приведенного рисунка. Фиг. 55. Осевой индикатор. § 16. Автоматический керн Автоматически действующий керн (фиг. 56) применяется при точной разметке контуров различных деталей, например, контуров пуансонов и матриц штампов, шаблонов, всевозможных кривых, эллипсов, спиралей, эксцентриковых кулачков и т. д. Принцип действия его заключается в следующем: конусным хво- стовиком 1 керн закрепляется в шпинделе станка. Перед началом 77
Фиг. 56. Автома- тический керн для точной разметки. 1—конусный хвосто- вик; 2—эксцентрико- вое кольцо; 3—пру- жина; 4—штифт; 5— стержень. разметки, в зависимости от твердости материала и заданной глуби- ны разметочных точек, острие керна должно быть установлено на расстоянии 1,5—2 мм от детали; эта установка осуществляется при помощи эксцентрикового кольца 2, поворотом которого острие керна под- нимается до своего верхнего предельного поло- жения. После этого подачей шпинделя устанав- ливается расстояние от острия до размечаемой плоскости. В процессе разметки при 40—60 обо- ротах шпинделя задерживают рукой вращение эксцентрикового кольца, имеющего накатку по наружной поверхности. При этом штифт 4 сколь- зит по спиральной поверхности кольца 2 и сов- местно с пружиной 3 сообщает стержню 5 воз- вратно-поступательные движения; на конце стержня имеется коническое заострение, при по- мощи которого и производится нанесение точек по размечаемому контуру. § 17. Направляющий кронштейн Направляющий кронштейн (фиг. 57) со смен- ными втулками предназначен для направления спиральных сверл и фрез .диаметром от 1 до8д/л«. Кронштейн устанавливается на призматическом выступе у быстроходного вертикального шпинде- ля (фиг. 58). Перед установкой кронштейна на станок не- обходимо тщательно очистить сопрягаемые пло- скости станка и кронштейна, иначе может быть не обеспечено точное совмещение оси кондукторных втулок с осью шпинделя. Сменные кондукторные втулки по диаметру направляющего отверстия должны точно соответствовать равмеру режущего инстру- мента. Втулки устанавливаются в гнездо кронштейна и фиксируют- ся специальной пружинной шпонкой, заходящей в паз втулки. При работе с направляющим кронштейном необходимо кондук- торные втулки устанавливать как можно ближе к обрабатываемой детали; при этом инструмент получает наиболее надежное направ- ление, чем достигается более высокая точность расположения цент- ров обрабатываемых отверстий. § 18. Расточные патроны Расточные патроны (фиг. 59) нашли широкое применение при работе на координатно-расточных станках. Они предназначаются для закрепления расточных резцов и имеют механизмы для уста- новки резцов на’заданный размер. Существует много различных конструкций патронов, однако все они основаны на общем принципе работы. Наиболее распростра- 78
79
chipmaker.ru ненный патрон типа II состоит из корпуса 1 с конусными хвостови- ком, посредством которого он устанавливается в шпиндель станка. Внутри корпуса смонтирован механизм с микрометрическим вин- том; этим механизмом производится подача резца в радиальном направлении. Расточной резец 4 своим цилиндрическим хвостови- ком устанавливается в отверстие ползуна 3 и закрепляется стопор- ным винтом 5. Отсчет величины радиального перемещения резца производится по шкале 2 микрометрического винта. Один оборот шкалы соответ- Фиг. 60. Расточной патрон с механизмом для радиальной подачи резца,. /—хвостовик; 2—корпус; 5—кольцо; 4, 5, 8, 9—зубчатые колеса; 6—колъщх, 7—шарики; 10—валик; 11—микрометрический виит; 12, 16, /9—винты; 13— муфта; 14—пружина; 15—штифт; 17— шайба; 18—пол- зун; 20—втулка. ствует радиальной подаче резца на 1 мм. Шкала имеет 100 делений, следовательно, одно деление шкалы соответствует перемещению резца на 0,01 мм, т. е. увеличению диаметра при расточке на 0,02 мм. При достаточной квалификации работающего с помощью расточного патрона можно выполнять расточку отверстий по 1-му классу точности. На координатно-расточных станках сравнительно часто прихо- дится производить проточку широких кольцевых выточек или под- резку широких торцев. Для выполнения таких работ применяются специальные расточные патроны, имеющие механизмы для ра- диальной подачи резца в процессе работы станка. Конструкция одного из патронов такого типа приведена на фиг. 60.’ Патрон своим хвостовиком 1 устанавливается и закрепляется в шпинделе станка. В отверстие ползуна 18 вставляется резец и за- крепляется винтом 19. При вращении патрона на ходу станка удер- 80
живают вручную от вращения кольцо 6, имеющее накатку на на- ружной поверхности; при этом винтовое зубчатое колесо 9, обкаты- ваясь по зубчатому венцу кольца 6, через зубчатые колеса 5, 4 и 8 сообщает вращение микрометрическому винту 11, который через резьбовую втулку 20, закрепленную в ползуне 18, осуществляет механическое радиальное перемещение резца. Возврат резца в пер- воначальное установочное положение призводится при помощи ключа. Ключом, при установке его в гнездо микрометрического винта, сдвигается стержень 10 и расцепляется муфта 13, через кото- рую микрометрический винт связан с ведущим зубчатым колесом 8. Вращая ключом винт, перемещают ползун с закрепленным в нем резцом в исходное положение. §19. Крепежно-установочные приспособления Установка деталей на координатно-расточных станках требует большого внимания, поэтому работающий должен уметь правильно использовать применяющиеся на этих станках различные крепежно- установочные приспособления. Набор средств для установки и крепления деталей весьма раз- нообразен. К ним относятся: болты, шпильки, струбцины, планки, домкраты, кубики, призмы, угольники и другие специальные приспособления. Крепежные болты (фиг. 61 ,й) изготовляются с головками 1 прямоуголь- ной или квадратной формы. Диаметры и длины болтов определяются размерами деталей, обрабатываемых на данном станке. Шпильки (фиг. 61,6) имеют то же назначение, что и крепежные болты. Одним концом шпилька ввертывается в специальный сухарь 2, профиль которого 'фиг 61 Болты и ШПиЛь- соответствует профилю Т-образного паза ки для крепления дета- стола; второй конец шпильки использует- лей- ся аналогично крепежному болту. В тех случаях, когда Требуются шпильки большой длины, то рационально применять соединительные гайки 3 (фиг. 61,в). Соединив между собой несколько шпилек, можно получить шпильку любой длины. Прижимные планки служат для крепления деталей к столу или к какой-либо другой опоре. В практике находят примене- ние прижимные планки самой различной конструкции. На фиг. 62 изображены некоторые распространенные виды планок. Наиболее удобными и универсальными являются планки типа а и б, у которых пазы под болты имеют продолговатую форму; это позволяет при креплении деталей устанавливать планку в наиболее выгодное положение. Изогнутая планка г применяется в тех случа- ях, когда крепежные болты или шпилька могут помешать проходу инструмента, оправки или шпинделя. 81
chipmaker.ru Клинья часто применяются в тех случаях, когда для повыше- ния жесткости установки детали при обработке требуется создать дополнительную опору. Наиболее удобная конструкция клина пред- ставлена на фиг. 63. Основание 3 имеет наклонную верхнюю плос- кость, по которой может передвигаться клин 1. Верхняя плоскость клина горизонтальна и при его передвижении остается параллель- Фиг. 62. Прижимные планки. ной основанию. Регулировка клина производится болтом 2. Через сквозные продолговатые пазы 4 пропускаются крепежные болты. Домкраты в некоторых случаях выполняют ту же роль, что и клинья, но чаще всего используются в качестве опор под прижим- ные планки. Домкрат (фиг. 64) состоит из корпуса 1 с нарезанной в его теле резьбой и винта 2. Вращая винт, можно регулировать высоту домкрата в пределах, определяемых рабочей длиной наре- занной части винта. Кубики и призмы служат опорами при установке и креп- лении деталей. На фиг. 65 изображены наиболее распространенные Фиг. 64. Дом- крат. Фиг. 63. Клинья. формы таких опор; размеры их весьма различны и зависят от ха- рактера деталей, обрабатываемых на станках. Кубики типа бив (больших размеров) обычно изготовляются пустотелыми для умень- шения веса. В качестве подставки кубик можно устанавливать на любую из его граней. Призма г употребляется для установки дета- лей цилиндрической формы. 82
На фиг. 66 показано несколько типичных примеров установки деталей с применением крепежных приспособлений. Крепление типа б осуществляется с помощью шестигранника, шарнирно соединен- ного с планкой. Устанавливая шестигранник на каждую из его гра- ней, получим шесть различных положений планки по высоте. Угольники для координатно-расточных станков (фиг. 67) отличаются от обычных угольников более высокой точностью рабо- Фиг. 65. Параллели (а), кубики (б), (в) и призма г. чих поверхностей, которые тщательно обрабатываются и выверяют- ся; неперпендикулярность рабочих поверхностей угольника обычно не превышает 0,01 мм на длине 200 мм. Изготовляются угольники как из стали, так и из чугунных отли- вок; последние обычно имеют ребра жесткости и являются более надежными в отношении отсутствия деформаций. Сварные кон- струкции угольников применять на координатно-расточных станках не рекомендуется. В зависимости от характера выполняемой работы на координат- но-расточных станках применяются угольники самых различных размеров. Фиг. 66. Установка деталей с применением крепежных приспособлений. Угольники крепятся или непосредственно на главном столе стан- ка или же на планшайбе круглого и универсального столов. Иногда при установке деталей сложной конфигурации приходится приме- нять одновременно два и больше угольников; такой способ уста- новки применяется также в тех случаях, когда расточку отверстий в детали требуется произвести со стороны ее установочной пло- скости. Для крепления детали к угольнику в его полках предусма- 83
chipmaker, ru триваются овальные окна, через которые пропускаются крепежные болты (фиг. 67), или резьбовые отверстия для крепежных шпилек (фиг. 68). Фиг. 67. Угольник с овальными окнами. Фиг. 68. Угольник с резьбовыми от- верстиями. Струбцины применяются для крепления деталей при выпол- нении легких работ, не связанных с возникновением больших усилий резания. При выполнении ответственных операций для крепления деталей пользуются болтами и шпильками.
Глава V ПОНЯТИЕ О РАСТОЧКЕ ОТВЕРСТИЙ ПО МЕТОДУ КООРДИНАТ § 20. Прямоугольные координаты на плоскости и в пространстве Чтобы определить положение какой-либо точки на плоскости, выбирают две взаимно перпендикулярные прямые Ох и Оу, назы- ваемые осями координат (фиг. 69). Точка пересечения их О на- зывается началом координат. За положительное направление принято считать: по горизонталь- ной оси Ох, называемой осью абсцисс,— направление слева на- право; по вертикальной оси Оу, назы- ваемой осью ординат, — направление снизу вверх. При указанном выборе координат- ных осей положение на плоскости про- извольной точки М вполне определяет- ся длинами перпендикуляров МР и MN, опущенных из нее на оси Ох и Оу. Длины перпендикуляров при выбран- ном масштабе выражаются числами, yt N М Р называемыми координатами данной точки. Вместо этих перпендикуляров можно рассматривать равные им от- резки ОР и ON, лежащие на осях. Фиг. 69. Прямоугольные коор- динаты на плоскости. Описанный способ определения положения точки на плоскости называется методом координат. Координаты, определяющие положение точки в рассмотренной системе, носят название прямоугольных, так как точка М является пересечением под прямым углом двух прямых: РМ и NM. Зная координаты точки относительно некоторой системы коор- динат, можно найти координаты той же точки относительно новой системы, оси которой параллельны прежним осям. Пусть дана система осей координат хОу (фиг. 70) и в этой си- стеме дана точка М с координатами ОР=х и ON=y. Определим координаты этой точки относительно новой системы координат х^Уь оси которых параллельны осям Ох и Оу. 85
chipmaker.ru Пусть координаты точки О в новой системе координат будут: OtA—а и О1В=Ь\ тогда из чертежа находим координаты точки М в новой системе: OiPi=OiA-^'APi—a-^x; O1N1=O1B-\-BN1=b-]-y. Таким образом, новая координата точки равна старой плюс координата старого начала осей координат в новой системе. Рассмотренная задача является типичной при расчетах, связан- ных с установкой деталей в заданное положение при их обработке на координатно-расточных станках. Фиг. 70. Фиг. 71. Прямоугольные координаты в пространстве. Чтобы определить положение какой-либо точки в пространстве, выбирают три взаимно перпендикулярные прямые, называемые пря- моугольными осями координат (фиг. 71). Точка их пересечения на- зывается началом координат. Оси координат Ох, Оу и Oz, взятые попарно, образуют три взаимно перпендикулярные плоскости хОу, yOz и zOx, называемые плоскостями координат. При принятом положительном направлении осей (от точки О к х, у и z) и выбранном масштабе положение произвольной точ- ки М в пространстве вполне определяется тремя числами — коор- динатами этой точки. Последние представляют собой отрезки ОР, ON и OR, полученные на осях координат при пересечении их тремя плоскостями, проведенными через точку Л4 параллельно коорди- натным плоскостям. § 21. Полярные координаты на плоскости Пусть на плоскости дана прямая и на ней точка О (фиг. 72). Положение произвольной точки М на этой плоскости вполне определяется двумя величинами, а именно: расстоянием ее от по- 86
стоянной точки О и углом ср, образуемым отрезком ОМ с положи- тельным направлением оси Ох. Отрезок ОМ обычно обозначается через R и называется радиу- Фиг. 72. Полярные координаты на плоскости. сом-вектором точки М, а угол <р — полярным углом. Величины R и ю называются полярными координатами точки М. Отсчет углов ведется обычно в направлении, обратном движе- нию часовой стрелки. § 22. Понятие о разметке деталей с помощью прямоугольной системы координат Разметка деталей на координатно-расточных станках произво- дится в прямоугольной или в полярной системах координат. В каждом координатно-расточном станке имеется вполне опре- деленная точка, принятая за начало прямоугольных координат, и вполне определенное направление осей координат. Так за начало прямоугольных координат на станке модели МР-6В принята точка пересечения трех взаимно перпендикулярных плоскостей; 1) горизонтальной рабочей плоскости главного стола; 2) плоскости, образованной осью вертикального шпинделя при перемещении последнего по направляющим траверсы; 3) плоскости, образованной продольным ребром главного стола и осью главного вертикального шпинделя при нулевом положении последнего. При разметке деталей на координатно-расточных станках для нанесения какой-либо точки (а также для расточки отверстия) не- обходимо совместить заданную точку детали (или центр отверстия) с осью шпинделя. Для удобства разметки в чертежах деталей обычно размеры до размечаемых точек или до центров отверстий также задаются в прямоугольной системе координат. При установке детали на станках ее базовые стороны (реальные или условные), принятые за оси координат, располагаются параллельно осям координат станка. Начало координат детали, как правило, не совпадает с началом координат станка. В таком случае величина перемещения главного стола или шпинделя, определяемая по шкалам станка, т. е. коорди- ната заданной точки в системе координат станка, будет равна чер- тежному размеру от базы до заданной точки плюс координата на- чала осей координат детали в системе координат станка. 87
При разметке сопряженных систем точек или отверстий обычно заранее составляются таблицы величин перемещений стола и шпин- деля,— так называемые таблицы координат. Рассмотрим пример. Пусть требуется на координатно-расточном станке модели МР-6В расточить в детали три отверстия А, В и С (фиг. 73), рас- положенные в горизонтальной плоскости. Заданные координаты центров этих отверстий соответственно обозначим через а, аъ а2 и b, blt b2. Предположим, что ось сверлильного шпинделя в исходном поло- жении совмещена с началом координат О размечаемой детали и Фиг. 73. Разметка отверстий в детали на станке МР-6В. указатель величины продольного перемещения главного стола нахо- дится при этом против цифры «600» по масштабной линейке, а ука- затель величины поперечного перемещения шпинделя Стоит против цифры О, т. е. ось Ох изделия совмещена с соответствующей осью координат станка. Чтобы совместить ось каждого из заданных отверстий с осью шпинделя, необходимо, пользуясь отсчетными линейками и дели- тельными барабанами с нониусами, последовательно переместить главный стол вдоль оси Ох соответственно на величину, равную a; с^, а шпиндель вдоль оси Оу относительно его исходного по- ложения на величину, равную Ь; Ьх; Ь2. Подсчитав заранее для дан- ного случая величины перемещений стола и шпинделя, получим сле- дующую таблицу координат (табл. 6). При составлении таблиц следует учитывать, что на координатно- расточных станках различных типов отсчет по масштабным линей- кам величин продольных и поперечных перемещений производится различно и определяется направлением градуировки шкал мас- штабных линеек, в котором увеличиваются (нарастают) размеры, показывающие величину перемещений. Так, на станке модели 2450, 88
описанном в гл. 1, отсчет поперечных перемещений по масштабной линейке производится в направлении «от рабочего», а отсчет про- дольных перемещений — слева направо Таблица 6 Таблица 7 Расчет координат ца станке Расчет координат на станке МР-6В Гидроптик-В Отвер- стие Продольное перемеще- ние стола Поперечное перемеще- ние шпинделя Отвер- стие Продольное перемеще- ние стола Поперечное перемеще- ние шпинделя А 600—л о+ъ А 600+а о—ь В 600—гц O+bj В бОО+гц О—bi С 600-я2 O-f-bz С 600-{-<72 о-ь2 На станках портального типа, аналогичных описанному в гл. 2, отсчет по масштабным линейкам величины продольного перемеще- ния стола производится справа налево, а отсчет величины попереч- ного перемещения шпинделя — слева направо. На станке, описанном в гл. 3, продольные перемещения стола отсчитываются слева направо, а поперечные перемещения шпинде- ля— справа налево (от рабочего). В нашем примере таблица коор- динат, составленная для этого станка, будет иметь следующий вид (табл. 7). Рассмотрим для этого же станка пример разметки отверстий, расположенных в горизонтальной и вертикальной плоскостях де- тали. Пусть требуется расточить в детали (фиг. 74) два отверстия А и Б с пересекающимися под углом 90° осями. Стол заранее сцентри- рован относительно шпинделя; в этом положении растачивается отверстие А (фиг. 75). Для растачивания отверстия Б наклоняем универсальный стол на угол 90° и закрепляем его в этом положении (фиг. 76). Чтобы совместить ось отверстия Б с осью шпинделя, пе- ремещаем главный стол на величину Л х=С-Н-Н. где С — расстояние от центра вращения стола до плоскости план- шайбы; I — высота параллели; , b — размер от плоскости основания детали до центра отвер- стия Б. 89
chipmaker, ru Фиг. 74. Деталь с отверстиями, располо- женными под углом 90° Фиг. 76. Растачивание отверстия Б в детали, показанной на фиг. 74. 90
В этом положении будем растачивать отверстие Б. Приведенными элементарными примерами поясняется принцип подсчета координат при разметке деталей по методу прямоугольных координат. § 23. Методика расчетов при расточке отверстий, расположенных •наклонно к установочной плоскости детали Основные, наиболее типичные схемы установки деталей на уни- версальном столе при расточке отверстий, расположенных под уг- лом к установочной плоскости детали, а также формулы для под- счета координат при применении центрирующей сферической оправки приведены на фиг. 77. На рисунке показано восемь приме- ров установки различных деталей, отличающихся между собой характером расположения отверстий, а именно: а) положением оси отверстия относительно центра детали; б) углом наклона оси отверстий; в) размерами от базовых сторон до оси отверстия. Для каждого случая применяются различные схемы установки и формулы для подсчета координат. Например, в первом случае ось отверстия детали пересекает ось центрирующей ойравки ниже центра сферической головки, а в третьем случае — выше центра головки. Очевидно, что при аналогичной установке деталей фор- мулы для подсчета координат будут различными. Рассмотрим подробнее один из приведенных' на фигуре приме- ров, именно пример 1. Деталь имеет форму цилиндра. Необходимо просверлить в детали отверстие О, ось которого образует с осью цилиндра угол а. и должна пересекаться с ней в диаметральной плоскости цилиндра; от плоскости основания необходимо выдер- жать размер а. Установку и выверку универсального стола на глав- ном столе станка производим с соблюдением правил, приведенных нами при описании универсального стола. Центрирование стола относительно шпинделя производим с помощью центрирующей оправки при наклоне планшайбы под углом а к плоскости главного стола. После того как стол сцентрирован, т. е. ось шпинделя совме- щена с центром сферической головки центрирующей оправки, по показаниям шкал определяем положение главного стола станка; при этом для удобства последующих отсчетов индекс устанавливаем относительно шкалы линейки грубого отсчета так, чтобы положение стола выражалось числом, кратным 10; делительный барабан уста- навливаем в нулевое положение и закрепляем его на оси измери- тельного ходового винта. После этого устанавливаем на универсаль- ный стол деталь и при помощи центрирующего индикатора центри- руем ее на планшайбе стола; допустимая погрешность при этом не должна превышать указанной в чертеже величины допуска на скрещивание осей отверстия и цилиндра. Так как ось обрабаты- ваемого отверстия смещена относительно центра сферической го- ловки центрирующей оправки (см. фиг., 77,7), необходимо для сов- мещения ее с осью шпинделя переместить главный стол станка на 91
92
величину х, которую определяем по формуле, приведенной на фиг. 77,1 О , г х = — cos а + L sin а — asm а, 2 где L — расстояние от* плоскости планшайбы до центра шара сфе- рической оправки; D — наружный диаметр детали; а — расстояние от основания цилиндра до точки пересечения оси отверстия с образующей цилиндра; а — угол наклона универсального стола, равный углу между осью обрабатываемого отверстия и осью цилиндра. Фиг. 78. Установка детали для сверления отверстия под углом а. Случай 1. В тех случаях, когда центрирование универсального стола произ- водится без помощи центрирующей оправки, для подсчета коорди- нат применяется несколько иная методика. Приведем несколько примеров. Случай!. На фиг: 78 показана схема установки на универсальном станке дета- ли, в которой требуется рас- точить отверстие под углом а', выдержав при этом размер R от оси центрального отвер- стия детали. Центрирование универ- сального стола относительно шпинделя производилось с помощью центрирующего ин- дикатора при зафиксирован- ном горизонтальном положе- нии планшайбы, т. е. ось шпинделя в его исходном положении проходила через точку О. При наклоне стола на угол а. для совмещения оси обрабатываемого отверстия с осью шпинделя этот шпиндель, как видно из фиг. 78, необходимо переместить от- носительно исходного положения на величину х. При определении величины х примем следующие обозначения: А — расстояние от точки пересечения оси обрабатываемого отверстия с осью планшайбы до верхней поверхности де- тали; В — расстояние от центра вращения стола до точки пересечения осевых линий; С — расстояние от центра вращения стола до плоскости план- шайбы; L — высота параллельных подкладок; R — расстояние между центрами отверстий; b — высота детали; а — угол наклона оси обрабатываемого отверстия.
Чтобы определить величину х, необходимо предварительно найти точку пересечения оси растачиваемого отверстия с центром универ- сального стола, т. е. определить размеры Л и В. Из построения на- ходим A=R ctg а; (1) В=С+£+&—Л; (2) х=В sin а. (3) Фиг. 79. Установка детали для сверления отверстия под уг- лом а. Случай 2. Пусть для данного примера будут заданы следующие численные значения: £?=20 мм; С=64,25 мм; 6=12 мм; £=15 мм и а=30°; тогда, пользуясь приведенными формулами, определим величину х, на ко- торую необходимо переместить главный стол станка 1) A=R ctg а=20-1,732=34,64 мм; 2) B—C-\-L-]-b—A=64,25+ 15+ 12—34,64=56,61 мм; 3) х=В • sin а=56,61 -0,5=28,305 мм. Случай 2, приведенный на фиг. 79, подобен первому. Раз- ница заключается в том, что ось обрабатываемого отверстия т пе- ресекает ось вращения планшайбы уни- версального стола в точке О', которая в данном случае расположена выше плоскости планшайбы. При этом выве- денная ранее формула (2) несколько изменяется и, как это видно из фиг. 79, принимает следующий вид: В=С+£+&+-Д. (4) Формулы (1) и (3) остаются без из- менений. Приведем пример расчета. Определить величину перемещения главного стола, если известно: 1) расстояние между центрами от- верстий /?=30 мм; 2) расстояние от центра вращения универсального стола до плоскости планшайбы С=64,25 мм; 3) высота параллельных подкладок £=10 ММ; 4) высота от плоскости основания детали до центра обрабаты- ваемого отверстия 6=40 мм; 5) угол наклона обрабатываемого отверстия а=40°. Применяя для данного случая формулы (1), (3), (4), получим A=R ctg а=30-1,1917=35,751 мм; B=C-\-L-\-b-\-A=64,25+10+40+35,751=150,001; х=В sin а= 150,001-0,64279=96,419 мм. , Следовательно, после установки детали и поворота стола на угол а, равный углу наклона оси обрабатываемого отверстия, необ-
ходимо переместить главный стол станка на величину 96,419 мм, после чего можно производить расточку отверстия т. Случай 3 приведен на фиг. 80. Деталь представляет собой кронштейн, причем ось обрабатываемого отверстия расположена под углом к плоскости его основания. Согласно требованиям чер- тежа при расточке отверстия должен быть выдержан угол наклона оси отверстия и размеры А и R от базовых плоскостей кронштейна до центров отверстий. Установку кронштейна производим на планшайбе универсально- го стола, причем для упрощения расчетов выбираем такое положе- Фиг. 80. Установка детали для сверления отверстия под уг- лом а. Случай 3. ние кронштейна, при котором центр отверстия Oi совпадет с осью вращения планшайбы стола. Практически это легко достигается, если на планшайбе стола заранее установить упорную планку так, чтобы расстояние от центра планшайбы до боковой грани планки равнялось указанному в чертеже размеру R. Кронштейн при уста- новке его на планшайбе своей базовой плоскостью I должен быть плотно прижат к упорной планке. Универсальный стол центрирует- ся при помощи центрирующего индикатора относительно шпинде- ля станка, после чего наклоняется на угол а и закрепляется в этом положении. Для совмещения оси шпинделя с осью отверстия необходимо пе- реместить главный стол станка на величину х, которая легко опре- деляется из построения х=В cos а; (5) В=Л+С. (6) Величина А и угол а указываются в чертеже детали, а величина С является постоянной для каждого универсального стола и указы- вается в паспорте станка. 95
chipmaker.ru Пример. Определить величину х, если известно, что Л=40 мм; С=64,25 мм; ot=3O°2O'. Решение: по формуле (6) определяем размер В B=^+C=40+64,25=104,25 мм; по формуле (5) определяем размер х . х=В cos а.=104,25-0,8631=89,978 мм. Из приведенных примеров видно, что обработка деталей на ко- ординатно-расточных станках по методу прямоугольных координат связана с выполнением определенных расчетов, иногда довольно сложных и трудоемких, требующих знания элементарных основ геометрии и тригонометрии.
Глава VI МЕТОДЫ УСТАНОВКИ ДЕТАЛЕЙ НА КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКАХ § 24. Общая часть Выбор метода установки детали на координатно-расточном стан- ке определяется, прежде всего, характером обрабатываемой детали: ее размерами, конфигурацией, расположением отверстий, подлежа- щих обработке, формой и расположением установочной базы и пр. Способ установки зависит также от типа и модели станка, на кото- ром производится обработка, и в некоторых случаях — от размера партии обрабатываемых деталей. Чрезвычайно большое разнообразие деталей, обрабатываемых на координатно-расточных станках, исключает возможность выработки каких-либо универсальных методов или схем установки, охваты- вающих все возможные в практике случаи. В ряде конкретных слу- чаев выбор метода установки решается индивидуально, причем не- редко для установки детали изготовляются специальные приспособ- ления. Однако в подавляющем большинстве случаев применяются типовые, проверенные на практике методы установки с использова- нием нормальных принадлежностей станка. При выборе метода установки детали, в первую очередь, исхо- дят из следующих основных требований: а) получение заданной точности обработки; б) обеспечение высокой производительности. От расточника, работающего на координатно-расточном станке, требуется высокая аккуратность, общая техническая грамотность, знание возможностей обслуживаемого им станка, умение владеть выработанными методами и приемами работы и правильно приме- нять их на практике. Особенно тщательно и продуманно должна выполняться установка детали на станке, так как от правильной ра- циональной установки детали зависит успех всей последующей ра- боты. Любая операция, выполняемая на координатно-расточном стан- ке, независимо от ее сложности распадается на несколько последо- вательных этапов. Первый этап заключается в том, что деталь соот- ветствующим образом устанавливается на станке на заранее 97
chipmaker.ru подготовленную установочную базу; при этом должно быть обеспе- чено устойчивое положение детали при ее обработке и, главное, возможность обработки наибольшего количества отверстий при од- ной установке детали. Одновременно стремятся к тому, чтобы для обработки всех заданных отверстий требовалось минимальное число перемещений шпинделя и стола станка. Соблюдение этих правил установки при обработке сопряженных систем отверстий способ- ствует достижению высокой точности взаимного расположения отверстий. Кроме перечисленных требований, при установке детали на станке необходимо учитывать следующие положения: 1. При больших габаритах детали, а также при установке ее на призмах или угольниках должно быть проверено, не выходят ли координаты отверстий, подлежащих обработке, за пределы крайних положений стола и шпиндельных головок; этим проверяется воз- можность обработки заданных отверстий при одном установе де- тали. 2. Для наиболее устойчивого положения детали при обработке стремятся установить ее или непосредственно на рабочую поверх- ность стола или на возможно более низких подкладках; при этом проверяется возможность свободного доступа шпинделя к отвер- стиям, расположенным на близком расстоянии от установочной плоскости детали. 3. При обработке отверстий, расположенных с противоположных сторон детали, она обычно устанавливается на круглом или универ- сальном столе; перед началом отработки проверяется доступность и удобство обработки всех заданных отверстий. Без такой предвари- тельной проверки может оказаться, что, обработав отверстия, рас- положенные с одной стороны детали, и повернув стол на 180°, бу- дет неудобно или совершенно невозможно обработать отверстия с другой стороны. Второй этап операции состоит в выверке детали относительно осей координат станка по исходным базовым плоскостям или отвер- стиям детали и заканчивается закреплением детали на станке. Последним этапом операции является непосредственно сам процесс обработки деталей. В процессе обработки в отдельных слу- чаях приходится производить перестановку детали с повторной ее выверкой и креплением. Таким образом, этот последний этап рабо- ты нередко состоит из ряда самостоятельных операций. § 25. Основные методы установки деталей на координатно-расточных станках При обработке деталей точного приборостроения на координат- но-расточных станках в условиях мелкосерийного и опытного произ- водства применяются следующие основные методы установки: 1. Установка деталей непосредственно на главном столе станка. 2. Установка деталей на главном столе с применением специ- альных фиксаторов. 98
3. Установка деталей на главном столе с применением уголь- ников. 4. Установка деталей на круглом столе. 5. Установка деталей на круглом столе с применением специаль- ных фиксаторов. 6. Установка деталей на круглом столе с применением призм. 7. Установка деталей на универсальном столе с применением параллелей. 8. Установка деталей на универсальном столе с применением специальных фиксаторов. 9. Установка деталей на универсальном столе с применением угольников. Перейдем к подробному разбору установов в каждом отдельном случае. § 26. Установка деталей непосредственно на главном столе станка Установка деталей на главном столе обычно применяется в тех случаях, когда деталь по своим габаритным размерам не разме- щается на планшайбе круглого или универсального стола. Такой метод установки значительно ограничивает возможности координат- но-расточных станков, так как имеет следующие недостатки: 1) на станках, имеющих только вертикальный шпиндель, можно обрабат- ывать лишь такие отверстия, оси которых перпендикулярны к уста? новочной базе детали; 2) на станках с вертикальным и горизон- тальным шпинделями можно обрабатывать отверстия с взаимно перпендикулярными осями, расположенные с двух сторон детали, однако обработка отверстий, расположенных с противоположных сторон детали, возможна лишь при условии 2-го установа. Для обе- спечения точности обработки при дву$ установах в детали должны быть предусмотрены переходные технологические базы, параллель- ные основной установочной базе; непараллельность их не должна выходить из пределов допусков, заданных на взаимное расположе- ние обрабатываемых отверстий. При установке детали ее базовые плоскости, от которых заданы координаты центров обрабатываемых отверстий, располагают па- раллельно осям координат станка, т. е. направлениям перемещений главного стола и шпинделя (для станков типа модели 2450 — на- правлениям продольных и поперечных перемещений стола и сала- зок). Для этого целесообразно использовать пазы главного стола, изготовленные параллельно направлению перемещения главного стола. В паз станка плотно устанавливаются специальные вкла- дыши, которые служат направляющими упорами и определяют по- ложение детали относительно направления осей координат станка. В качестве второго упора, фиксирующего положение детали в системе прямоугольных координат станка, обычно используется параллель, закрепленная на столе. Деталь своими базовыми граня- 99
chipmaker.ru ми должна плотно прилегать к упорам; в этом положении произво- дится ее закрепление, чем и заканчивается этап установки детали. Фиг. 81. Установка детали на главном сто- ле станка по упорам. Пример установки детали на главном столе станка приведен на фиг. 81. § 27. Установка деталей на главном столе с применением специальных фиксаторов Установка деталей на главном столе с применением специаль- ных фиксаторов встречается довольно часто и производится в тех случаях, когда требуется произвести расточку отверстий с двух противоположных сторон. Примером наиболее распространенных фиксаторов, применяе- мых на координатно-расточных станках, может служить фиксатор, изображенный на фиг. 82. Посадочные диаметры фиксаторов Д выполняются по скользящей посадке того же класса точности, что и класс точности отверстия. Рассмотрим пример установки детали (фиг. 83) с применением фиксаторов описанной конструкции. Пусть требуется произвести обработку отверстий, расположенных с двух противоположных сторон де- Фиг. 82 Фи- тали. Базовые плоскости I и IV детали изготовлены ксатор. параллельно между собой в пределах заданной точ- ности на параллельность р соосность отверстий. Для расточки отверстий А, Б и В устанавливаем деталь на главном столе станка, плоскостью I — на главный стол, плоскостью II— к двум упорам, установленным в пазы стола, и плоскостью III — к упору, закрепленному на главном столе (фиг. 84). После этого деталь закрепляем на столе и производим расточку отверстий А, Б и В согласно координатам, указанным в чертеже. Чтобы расточить отверстия (см. фиг. 83) Дь Бг и Blt необходи- мо произвести второй установ детали. Для этого на главный стол станка устанавливают два фиксатора так, чтобы расстояние между 100
их осями точно соответствовало указанному в чертеже размеру между центрами отверстий А и В. Для обеспечения высокой точности обработки необходимо фик- саторы устанавливать на возможно большее расстояние между со- Фиг. 83. Деталь, в которой обрабатывается три отверстия. Фиг. 84. Установка детали, показанной на фиг. 83, на главном столе по упорам. бой, т. е. по крайним отверстиям детали. При установке фиксаторов допустимое отклонение от указанного в чертеже номинального раз- мера между центрами отверстий не должно превышать 0,005 мм. Проверку правильности установки фиксаторов на главном столе производят при помощи центрирующего индикатора. После того как фиксаторы установлены и закреплены, подбирают соответствующей высоты параллели, с помощью которых устанавли- вают деталь плоскостью IV к главному столу, а отверстиями А и Фиг. 85. Установка детали на главном столе с применением фиксаторов. В — на фиксаторы. Если фиксаторы установлены согласно размерам отверстий А и В, то деталь без каких-либо затруднений устанавли- вается одновременно на оба фиксатора и плоскостью IV — на па- раллели (фиг. 85). После этого осторожно, во избежание каких- либо деформаций или сдвигов, деталь закрепляется на столе п производится расточка отверстий Alt Bt и Bt. 101
chipmaker, ru При таком способе установки деталей, при условии параллель- ности базовых плоскостей и точной установки фиксаторов, обеспе- чивается соосность противоположных отверстий с точностью до 0,01 мм. § 28. Установка деталей на главном столе с применением угольников Такой метод установки применяется в следующих случаях: а) если обработка производится на координатно-расточных стан- ках, имеющих только вертикальный шпиндель, и оси обрабатывае- мых отверстий расположены параллельно установочной базе детали; б) если на станках с горизонтальным шпинделем необходимо выполнить обработку отверстий, расположенных со стороны уста- Фиг. 86. Кронштейн- деталь, в которой об- рабатывается два от- верстия. новочной базы детали, причем отсутствует пе- реходная технологическая база, параллельная основной установочной базе. В этом случае установка детали обычно производится на двух угольниках. Рассмотрим пример установки детали на главном столе с применением угольника. Пусть на координатно-расточном станке с одним вертикальным шпинделем требуется об- работать два отверстия в кронштейне (фиг. 86). Размеры до центров отверстий заданы в пря- моугольной системе координат от базовых плоскостей I и II. При небольшой партии де- талей наиболее простым и экономически целе- сообразным является метод установки детали на главном столе с применением угольника. Применение универсального стола в этом слу- чае нецелесообразно, так как связано с затра- той значительного времени на его установку и выверку. Угольник устанавливают на главный стол станка с упором к двум вкладышам, плотно вставленным в паз стола. Осторожно закрепляют угольник так, чтобы его вертикальная рабочая плоскость все время плотно при- легала к упорам. Если размеры от установочной плоскости детали до центров отверстий заданы с жесткими допусками, то установку угольника в отношении параллельности его рабочей плоскости на- правлению перемещения главного стола необходимо дополнительно проверить с помощью центрирующего или осевого индикатора и только после этого окончательно закрепить угольник на главном столе. Для того чтобы все детали данной партии при установке их на угольник занимали одно и то же положение относительно осей ко- ординат станка, на угольнике устанавливают упоры, к которым деталь плотно прижимается своими боковыми базовыми плоскос- тями I и II (фиг. 87). В качестве упора в таких случаях исполь- 102
зуют обычный слесарный угольник, который прижимными планками закрепляется к основному угольнику. Размеры слесарных угольников выбирают в соответствии с га- баритами обрабатываемых деталей. Установка угольника произво- дится при помощи промежуточной параллели 2, которая устанавли- вается непосредственно на плоскость главного стола, как это показано на фигуре. Затем определяют положение угольника и бо- Фиг. 87. Установка детали, показанной на фиг. 86, на угольнике плоскостями I и II по упорам. /—угольник; 2—параллель. кового упора в системе прямоугольных координат станка, для чего при помощи визирного микроскопа и визирного угольника (или при помощи щупа и измерительных пластин) совмещают ось шпинделя с вертикальной рабочей плоскостью угольника. При этом положении шпинделя устанавливают делительный барабан в нулевое положе- ние, а индекс отсчетной линейки совмещают с ближайшим, удобным для последующих отсчетов показанием шкалы. Таким же образом определяется и исходное положение шпинделя относительно боко- вого упора. Для расточки отверстий следует переместить главный стол и шпиндель до совмещения оси последнего с центром обрабатываемо- го отверстия; величина перемещения определяется указанными в чертеже координатами. § 29. Установка деталей на круглом столе Круглый стол используется для установки деталей в тех случа- ях, когда положение отверстий, расположенных в одной плоскости, задано в системе полярных координат. При наличии на координат- но-расточных станках бокового горизонтального шпинделя приме- нение круглого стола позволяет за один установ обрабатывать отверстия детали, расположенные в любой вертикальной и горизон- тальной плоскости, за исключением отверстий, расположенных со стороны установочной базы детали» обработка этих отверстий вы- полняется за второй установ и возможна при условии наличия до- 103
chipmaker, ru полнительной переходной технологической базы, которая должна быть изготовлена параллельно основной базовой плоскости. При установке деталей цилиндрической формы и при диаметрах не более 100 мм, как правило, пользуются трехкулачковым патро- ном обычного типа, применяемого на токарных станках. Для этого трехкулачковый патрон устанавливают в центре круглого стола и закрепляют при помощи прижимных планок. Обрабатываемую де- таль закрепляют в кулачках патрона и если по условиям чертежа расположение отверстий связано с центром детали жесткими допу- сками, производят дополнительную выверку детали при помощи центрирующего индикатора, совмещая при этом геометрическую ось детали с осью вращения планшайбы стола. Детали цилиндриче- ской формы при диаметрах свыше 100 мм обычно устанавливаются непосредственно на планшайбе круглого стола или при помощи па- раллельных подкладок. Как уже было отмечено ранее, в условиях точного приборо- строения характер деталей, обрабатываемых на координатно-расточ- ных станках, отличается чрезвычайным разнообразием. Методы установки на круглом столе деталей типа корпусов, кронштейнов, плат и т. п., имеющих прямоугольную форму, определяются как их конфигурацией и размерами, так и точностью расположения обра- батываемых отверстий. Для удобства последующего рассмотрения условно разграничим детали прямоугольной формы, устанавливаемые на круглом столе на 3 группы. 1. Первая группа деталей характеризуется жесткими допусками (в пределах от 0,01 до 0,03 мм) на размеры между центрами отвер- стий, но при этом допускается погрешность до +0,5 мм на размеры, определяющие положение всей системы отверстий относительно ба- зовых плоскостей детали. 2. Вторая группа также определяется жесткими допусками на межцентровые размеры при допускаемой погрешности до +0,1 мм на размеры, определяющие положение системы отверстий в целом от базовых плоскостей детали. 3. В деталях третьей группы отверстия связаны точными разме- рами как между собой, так и с базовыми плоскостями детали. Установка деталей первой группы на круглом столе производит- ся следующим образом. При помощи штангенциркуля или штан- генрейсмуса на детали, параллельно ее боковым базовым плоско- стям, наносят две риски так, чтобы точка их пересечения ' находи- лась в центре габаритного размера деталц. После этого деталь устанавливают на планшайбе стола, а в шпинделе станка закреп- ляют острый центр. При помощи центра совмещают точку пересе- чения нанесенных рисок с осью шпинделя, и в таком положении закрепляют деталь на круглом столе. Затем, поворачивая планшай- бу стола, устанавливают при помощи центрирующего индикатора одну из боковых базовых плоскостей детали параллельно направле- нию перемещения главного стола или шпинделя. Зная исходное положение главного стола или шпинделя, а также расстояние от 104
базовых плоскостей до рисок, легко определить величину переме- щений, необходимых для совмещения оси шпинделя с осью любого из заданных отверстий. Для установки деталей второй группы на круглом столе посту- пают так. На планшайбе стола устанавливают упорные параллели (или же более удобный'для установки слесарный угольник) и за- крепляют их. При помощи центрирующего индикатора и поворота планшайбы круглого стола выверяют упоры на параллельность по отношению к направлению хода главного стола и шпинделя. После этого при помощи визирного микроскопа и визирного угольника определяют положение базовых плоскостей упоров в прямоугольной системе координат станка. После того как положение упоров за- фиксировано по отсчетным линейкам и по шкалам делительных барабанов, деталь устанавливают на круглом столе так, чтобы она своими боковыми базовыми плоскостями плотно прилегала к базо- вым плоскостям упоров. В этом положении деталь закрепляют и, произведя необходимые вычисления, перемещают шпиндель в рабо- чее положение. Установка деталей третьей группы на круглом столе производит- ся также с применением упоров, установленных и выверенных по описанному выше способу. Разница заключается в том, что при установке детали между упорами, установленными на столе, и бо- ковыми базовыми плоскостями детали прокладываются мерные пластинки одного размера. В процессе закрепления детали на столе на ощупь определяют плотность прилегания боковых базовых плоскостей детали к упорам, установленным на круглом столе. При таком способе исключается возможность установки детали с зазора- ми или с чрезмерным натягом по отношению к упорам. Таким об- разом достигается максимальная точность установки деталей по упорам, установленным на станке. § 30. Установка деталей на круглом столе с применением фиксаторов Такой вид установки деталей применяется в тех случаях, когда по условиям чертежа необходимо произвести расточку отверстий, расположенных со стороны, противоположной основной установоч- ной плоскости детали, и заданных в прямоугольной или полярной системе координат. Непременным условием для такой установки является наличие в детали переходной технологической установоч- ной базы, расположенной параллельно основной базовой плоскости. Метод установки деталей при этом совершенно аналогичен ранее рассмотренному методу установки подобных деталей на глав- ном столе. Если оси обрабатываемых отверстий заданы в системе полярных координат, то при установке детали на фиксаторы начало полярных координат детали должно быть совмещено с центром круглого сто- ла. Это достигается установкой фиксаторов в заранее определенное положение относительно центра стола.
§31. Установка деталей на круглом столе с применением призм Призмы служат для установки на круглом столе деталей цилин- дрической формы (втулок, валов и пр.), в которых требуется расто- чить отверстия перпендикулярно оси цилиндра. Призму заранее устанавливают на планшайбе стола и выверяют при помощи инди- катора и контрольного валика так, чтобы ось шпинделя совпадала с плоскостью симметрии рабочего угла призмы; при этом плоскость симметрии должна быть установлена параллельно направлению пе- ремещения главного стола или шпиндельной го- ловки. В качестве установоч- ной базы используют ци- линдрическую поверхность детали. После установки и закрепления детали на призме обычно произво- Фиг. 88. Деталь, в ко- торой растачивается отверстие А. Фиг. 89. Установка детали, показанной на фиг. 88, на призмах. дят дополнительную проверку, определяя при помощи центрирую- щего индикатора точность совмещения оси шпинделя с осью детали. На фиг. 88 изображена деталь, в которой требуется расточить отверстие А так, чтобы его ось лежала в одной плоскости с осью двух цапф и пересекалась с ними под углом 90°. Для растачивания отверстия А деталь своими цапфами должна быть установлена на две призмы или в специально изготовленное приспособление. Рассмотрим установку такой детали на парных призмах, строго одинаковых по своим рабочим размерам. Процесс установки заклю- чается в следующем. На круглый стол устанавливаются две призмы так, чтобы деталь своей выступающей средней частью свободно проходила между ними и цапфами ложилась на призматические плоскости. После этого на призматические плоскости обеих призм кладется цилиндрический контрольный валик и при помощи при- жимных планок одновременно с призмами закрепляется на столе. Этим достигается совмещение призматических плоскостей обеих 106
призм. В таком состоянии каждая призма самостоятельно закреп- ляется на столе. Затем при помощи центрирующего индикатора, проверяется параллельность направляющих плоскостей призм отно- сительно направления хода главного стола. После того как направ- ляющие плоскости обеих призм установлены точно по направлению хода главного стола, при помощи центрирующего индикатора совме- щают ось шпинделя с осью контрольного валика. Обрабатываемую деталь устанавливают на призмы, как показано на фиг. 89, закреп- ляют ее при помощи прижимных планок и, пользуясь визирным микроскопом, фиксируют положение базового торца детали, от которого задан размер до центра отверстия А. Этим заканчивается процесс установки деталей. § 32. Установка деталей на универсальном столе При обработке на координатно-расточных станках деталей точ- ных приборов наиболее часто приходится пользоваться универсаль- ным столом. Это объясняется широкими возможностями универ- сального стола, конструкция которого обеспечивает поворот планшайбы стола вокруг своей оси на 360° и наклон ее до верти- кального положения. Таким образом, при одном установе- детали обеспечивается возможность расточки и разметки отверстий, задан- ных как в прямоугольной, так и в полярной системе координат, и расположенных в вертикальных, горизонтальных и наклонных пло- скостях детали. При установке детали на универсальном столе с применением угольника обеспечивается возможность обработки отверстий, распо- ложенных со стороны плоскости основания. Рассмотрим несколько конкретных примеров установки деталей со сложным расположением осей отверстий. Пример 1. На фиг. 90 приведен рабочий чертеж кронштейна, в котором необходимо расточить шесть отверстий, условно обозначен- ных буквами A; Б; Бг; В; В±. Отверстия расположены с четырех сторон детали, причем оси всех отверстий параллельны плоскости основания. Пусть требуется расточку отверстий в кронштейне произвести на станке, не имеющем бокового горизонтального шпинделя. Для этого устанавливаем кронштейн базовой плоскостью I к планшайбе универсального стола на параллельных подкладках, высоту которых принимаем равной 40 мм, и боковыми базовыми плоскостями II и III — к упорам. При этом наиболее целесообразной будет установка кронштейна в такое положение, при котором точка пересечения осей отверстий Б—Бх и В—Вг совпадает с центром планшайбы универ- сального стола. При такой установке упрощаются расчеты при. со- ставлении таблицы координат и уменьшается число необходимых перемещений шпинделя, а следовательно, повышается точность обработки. Схема установки кронштейна приведена на фиг. 91. Расточку отверстий производим прй вертикальном положении планшайбы универсального стола; он должен быть заранее сцентри- 107
chipmaker.ru Разрез по Б Б лп Фиг. 90. Деталь, в которой растачивается шесть отверстий.
рован относительно шпинделя, и координаты центра универсального стола в системе прямоугольных координат станка должны быть при этом зафиксированы по шкалам отсчетных линеек и делительных барабанов. Пусть универсальный стол установлен в таком положе- нии, при котором обе координаты его центра равны 300 мм. Шкалы делительных барабанов устанавливаются в начальное нулевое поло- жение. Таким образом, исходным является такое положение шпин- Фиг. 91. Схема установки детали, показанной на фиг. 90, на универсальном столе. деля, при котором его ось проходит через центр универсального сто- ла, т. е. совмещена с осью вращения планшайбы. Упор № 1 (для базовой плоскости III) установлен от центра планшайбы на расстоянии, равном чертежному размеру 73 мм (при этом его координата будет: 300-)-73—373 ми), а упор № 2 (для базовой плоскости II) — на размер 68 мм (координата: 300—68= =232 мм). При этом упор № 1 должен быть установлен параллель- но направлению перемещения шпиндельной головки, а упор № 2 — перпендикулярно к упору № 1. Перед началом обработки составляется таблица координат (табл. 8), в которой указаны координаты центров всех обрабаты- ваемых отверстий, а также координаты центра универсального сто- ла и данные для установки упоров к базовым плоскостям детали. Координаты подсчитаны для приведенной на фиг. 91 схемы уста- ша
chipmaker.ru Таблица 8 Таблица координат для фиг. 91 Координаты базовых плоскостей детали для установа № 1 Станок МР-4В Продольная координата (ход стола) плоскости III Поперечная координата (ход суппорта) плоскости II Расположение плоскости I относительно главного стола Координаты центра стола (до наклона) продольная (ход стола) поперечная (ход суппорта) 373 232 на универсаль- ном столе с параллелями h~40 мм 300 300 Применяемое приспособле- ние Параллели h=40 мм Применяемый стол Высота стола Универсаль- ный 98,40 мм Примечание к у с т а и о в у № 1 Установить плоскостью I на универсальном столе на параллели ft=40 мм\ плоскостями II и III к упорам. Оси отверстий Б и В проходят через-центр стола. Отверстие Положение стола Продольная координата (ход стола) Поперечная координата (ход суппорта) Угол наклона стола в градусах Угол поворота планшайбы в градусах А 90 0 459,40 266 ^1 90 180 459,40 334 • 90 0 459,40 300 51 90 180 459,40 300 В 90 270 471,40 300 90 90 471,40 300 ’ новки детали на универсальном станке, «высота» которого, т. е. расстояние от оси поворота до плоскости планшайбы, взята по па- спортным данным станка и равна 98,40 мм. Из таблицы координат видно, что при установке детали согла- сно приведенной схеме, для обработки всех шести отверстий детали требуется произвести пять поворотов планшайбы, два перемещения шпинделя и одно -перемещение главного стола станка. Не трудно убедиться, что при любом другом положении детали на планшайбе ПО
стола число перемещений шпинделя будет большим, а следова- тельно, увеличится и общее время обработки детали. Пример 2. На фиг. 92 приведен рабочий чертеж кронштейна с тремя отверстиями А, Б и Бг. Оси отверстий параллельны плоско- сти основания кронштейна и пересекаются между собой под уг- лом 52°. Расточку отверстий в кронштейне требуется произвести на станке, не имеющем горйзонтального шпинделя, при одном уста1 нове детали. Устанавливаем кронштейн базовой плоскостью I на планшайбе универсального стола на параллельных подкладках вы- Фиг. 92. Деталь (подлежат обработке отверстия А; Б; Б^. сотой 60 мм; упоры к боковым базовым сторонам кронштейна устанавливаем на планшайбе с таким расчетом, чтобы точка пере- сечения осей отверстий А и Б—Б± совпадала с центром планшайбы. Схема установки кронштейна приведена на фиг. 93. Расточку отверстий производим при вертикальном положении планшайбы универсального стола, заранее сцентрированного отно- сительно шпинделя. Пусть согласно паспорту станка «высота» стола (т. е. расстояние от оси поворота универсального стола до плоско- сти планшайбы) будет равна 98,40 мм. Тогда таблица координат, составленная для данной схемы установки кронштейна, будет иметь следующий вид (табл. 9). Из рассмотрения таблицы видно, что обработка всех отверстий кронштейна выполняется при одном его установе, причем не тре- буется производить перемещение главного стола и шпинделя; для перехода к обработке следующего отверстия достаточно повернуть планшайбу стола на соответствующий угол. 111
chipmaker.ru Фнг. 93. Схема установки детали, показанной на фиг. 92, на универсальном столе. 112
Таблица 9 Таблица координат для фиг. 93 Координаты базовых плоскостей детали для установа № 1 Станок МР-4В Продольная координата (ход стола) плоскости III Поперечная координата (ход суппорта) плоскости II Расположение плоскости I относительно плоскости главного стола Координаты центра стола (до наклона) Продольная (ход стола) Поперечная (ход суппорта) 247 353 На универсаль- ном столе с параллелями h—60 мм 300 300 Применяемое приспособле- ние Параллели h=60 мм Применяемый стол Высота стола Универсаль- ный 98,40 мм Примечание к установу № 1 Установить плоскостью /на универсальном столе на параллелях й=60 мм; плоскостями II и III—к. упорам. Оси отверстий А, Б и Бг проходят через центр стола. Отверстие , Положение стола Продольная координата (ход стола) Поперечная координата (ход суппорта) Угол наклона стола в градусах Угол поворота планшайбы в градусах А 90 0 487,40 300 Бх 90 52 487,40 300 Б 90 232 487,40 300 Пример 3. На фиг. 94 изображен кронштейн, в котором тре- буется расточить шесть отверстий, обозначенных буквами А, А1г Б, В, Ви Г. Оси отверстий расположены с четырех сторон кронштейна, причем оси пяти отверстий параллельны плоскости основания и одно отверстие расположено под углом к плоскости основания крон- штейна. Для расточки всех шести отверстий при одном установе детали устанавливаем кронштейн базовой плоскостью I на планшайбе уни- версального стола, на параллельных подкладках высотой 60 мм, и боковыми базовыми сторонами II и III — к упорам. Упоры фи- ксируют положение кронштейна на планшайбе стола и выставлены 113
chipmaker.ru Фиг. 94. Деталь с шестью отверстиями, подлежащими обработке. 114
с таким расчетом, чтобы с центром стола совпадала точка пересе- чения осей отверстий А—Аг и В—Вг. Для этого упоры, согласно размерам чертежа, должны быть установлены на расстоянии 93 мм и 20 мм от центра планшайбы, причем направляющие плоскости упоров должны быть параллельны прямоугольным осям координат станка, т. е. направлениям перемещений главного стола и шпин- дельной головки. Схема установки кронштейна показана на фиг. 95. стола Фиг. 95. Схема установки детали, показанной на фиг. 94, на универсальном столе. «Высота» универсального стола равна 98,40 мм. Стол заранее сцентрирован и координаты его центра при этом пусть будут равны 300 мм, как по отсчетной линейке стола, так и по отсчетной линейке перемещений шпиндельной головки. Шкалы делительных барабанов выставлены в исходное нулевое положение. При такой схеме уста- новки расточка отверстий А, В и Bt производится без переме- щений главного стола и шпинделя при вертикальном положении планшайбы универсального стола. Для расточки отверстия Г план- шайбу стола устанавливаем под углом 82°36' к плоскости главного стола. Координаты центров всех отверстий подсчитаны заранее и сведены в таблицу (табл. 10). пг>
chipmaker.ru Таблица 10 Таблица координат для фиг. 95 Координаты базовых плоскостей детали для установа № 1 Станок МР-4В Продольная координата (ход стола) плоскости III Поперечная координата (ход суппорта) плоскости II Расположение плоскости 1 относительно плоскости главного стола Координаты центра стола (до уклона) Продольная (ход стола) Поперечная (ход суппорта) 320 393 На универсаль- ном столе с параллелями П~60 мм 300 300 Применяемое приспособле- ние Параллели h=60 мм Применяемый стол Высота стола Универсаль- ный 98,40 мм Примечание к установу № 1 Установить плоскостью I на универсальном столе на параллелях /г=60 мм; плоскостями U и III—к упорам. Оси отверстий А—Аг и В—проходят че- рез центр стола. Отверстие Положение стола Продольная координата (ход стола) Поперечная координата (ход суппорта) Угол наклона стола в градусах Угол поворота стола в градусах А 90 0 478,60 300 At 90 180 478,60 300 Б 90 0 503,90 230 В 90 270 478,60 300 Bi 90 90 478,60 300 Г 82°36' 90 , 477,11 426 § 33. Установка деталей на универсальном столе с применением угольников Такой метод установки применяется в следующих случаях: 1) когда по условиям чертежа необходимо произвести расточку или разметку отверстий, расположенных с двух или более сторон детали, причем часть отверстий расположена со стороны установоч- ной плоскости; 2) когда по условиям чертежа в детали необходимо произвести расточку или разметку отверстий, расположенных как со стороны установочной плоскости, так и наклонно к ней. Рассмотрим не- сколько типичных примеров. . • . 116 и
Пример 1. В кронштейне, изображенном на фиг. 96, требуется расточить десять отверстий, условно обозначенных буквами А; Лг, Б; Бр, В; Вр, Г; Гр, Д; Д}. Оси отверстий расположены с двух сто- рон: со стороны установочной плоскости и со стороны, ей противо- положной. Фиг. 96. Деталь с шестью отверстиями, подлежащими обработке. Чтобы произвести расточку всех отверстий при одном установе, необходимо установить деталь на универсальном столе установоч- ной плоскостью I — к двум угольникам, плоскостью II —-к упору на параллель высотой /г=60 мм и плоскостью III — к упору № 2, закрепленному на угольнике. Упор № 2 устанавливаем на расстоя- нии 73 мм от центра планшайбы с тем, чтобы ось отверстия В пе- ресекалась в одной плоскости с осью вращения планшайбы стола. Рабочие поверхности обоих угольников должны лежать в одной 117
chipmaker.ru плоскости, параллельной направлению перемещения шпиндельной головки. Схема установки кронштейна изображена на фиг. 97. Расточку отверстий производим на координатно-расточном станке портально- го типа модели МР-4В, не имеющем горизонтального шпинделя при «высоте» универсального стола, равной 98,40 мм. Координаты цен- тра универсального стола в системе прямоугольных координат стан- ка зафиксированы по отсчетным линейкам, при этом пусть они будут равны 300 мм. Фиг. 97. Схема установки детали, показанной на фиг. 96, на универсальном столе при помощи двух угольников. Согласно таблице координат (табл. 11) сначала производим обработку всех отверстий, расположенных в одной плоскости, за- тем поворачиваем планшайбу на 180° и растачиваем все отверстия с противоположной стороны. Пример 2. На фиг. 98 изображен кронштейн с двумя соосными отверстиями А и Др Схема установки кронштейна на универсаль- ном столе (фиг. 99) определяется характером расположения отвер- стий. Кронштейн своей базовой (установочной) плоскостью I уста- навливается к угольнику, плоскостью II — к упору на параллель высотой /г=60 мм, плоскостью III — к упору, закрепленному на угольнике. Установку угольников и упоров производим с расчетом, чтобы ось отверстий А—Ai проходила через центр планшайбы стола; при этом в исходном положении плоскость I должна быть параллельна направлению поперечного перемещения шпинделя. При такой схеме установки кронштейна обработка обоих отверстий производится при помощи поворота планшайбы, без перемещения главного стола 118
Таблица 11 Таблица координат для фиг. 97 Координаты базовых плоскостей детали для установа № 1 Станок МР-4В Продольная координата (ход стола) плоскости I Поперечная координата (ход суппорта) плоскости 1П Расположение плоскости II относительно плоскости главного стола Координаты центра стола (до наклона) Продольная (ход стола) Поперечная (ход суппорта) 320 227 На универсаль- ном столе с параллелями h—60 мм 300 300 Применяемое приспособле- ние Параллели h—60 мм Угольник 2 Применяемый стол Высота стола Универсаль- ный 98,40 мм Примечание к установу № 1 Установить плоскостью I к двум угольникам; плоскостью П—на стол на параллели /г=60 мм; плоскостью III—к упору. Ось отверстия В расположена в одной плоскости с центром планшайбы стола. Отверстие Положение стола Продольная координата (ход стола) Поперечная координата (ход суппорта) Угол наклона стола в градусах Угол поворота планшайбы в градусах А 90 0 522,04 255 Б 90 0 507,40 276 В 90 0 492,04 ' 300 Г 90 0 477,40 324 Д 90 0 507,40 324 А1 90 180 522,04 345 90 180 - 507,40 324 90 180 492,04 300 Л 90 180 477,40 276 Д\ 90 180 507,40 276 119
ETripmaker.ru 120
и шпинделя (табл. 12). Таблица координат составлена для универ- сального стола «высотой» 98,40 мм при зафиксированных коорди- натах центра стола х=у=300 мм. Таблица 12 Таблица координат для фиг. 99 Координаты базовых плоскостей детали для установа № I Станок МР-4В Продольная координата (ход стола) плоскости II Поперечная координата (ход суппорта) плоскости III Расположение плоскости Ц относительно плоскости главного стола Координаты центра стола Продольная (ход стола) Поперечная (ход суппорта) 300 1 370,1 Иа универсаль- ном столе с параллелями h=60 мм 300 300 Применяемый стол Высота стола Применяемое приспособле- ние Параллели h=60 мм Угольник 100X200 Универсаль- ный 98,40 мм Примечание к установу № I Установить плоскостью I к угольнику; Плоскостью //—на стол, на парал- лель /1=60 мм; плоскостью III—к упору. Ось отверстия А—проходит Через центр стола. Отверстие Положение стола Продольная координата (ход стола) Поперечная координата (ход суппорта) Угол наклона стола в градусах Угол поворота стола в градусах i А 90 25 482,40 300 А 90 205 482,40 300 Пример 3. На фиг. 100 изображен довольно сложный крон- штейн, в котором требуется расточить пять сопряженных отверстий, условно обозначенных через Л, Л1; Б, В и Bi. Произвести обработку всех отверстий при одном установе детали не представляется возможным. Для второго установа детали долж- на быть предусмотрена переходная технологическая база, обеспе- чивающая заданную точность расположения отверстий. Как видно из приведенной схемы первого установа (фиг. 101), кронштейн устанавливается на универсальном столе с помощью угольника следующим образом: установочной базовой плоскостью I к уголь- 121
chipmaker.ru +0.02 Фиг. 100. Деталь с пятью отверстиями, подлежащими обработке. 122
нику, боковой базовой стороной — к упору на параллель высотой 40 м'м, базовой стороной III — к упору, закрепленному на угольни- ке. Угольник и упоры установлены на планшайбе универсального стола так, что точка пересечения осей отверстий А, Б совпадает с центром планшайбы. Угольник установлен параллельно направлению поперечного пе- ремещения шпинделя. Координаты центра универсального стола Фиг. 101. Схема установки детали, показанной на фиг. 100, на универсальном столе при помощи угольника. взяты х=у=300 мм. «Высота» универсального стола равна 98,40 мм. Данной схеме установи отвечает приведенная ниже таблица координат (табл. 13). За первый установ производится расточка отверстий А, А Б и В. В качестве переходной технологической базы для второго уста- нова используются проходные отверстия, лежащие на оси В—Ви которые растачиваются «на проход» одновременно с расточкой отверстия В. Для расточки оставшегося отверстия Bi в центре планшайбы универсального стола, при ее горизонтальном положении, устана- вливается специальный фиксатор, на который, в свою очередь, ус- танавливается кронштейн отверстием Вг к шпинделю. Фиксатор заранее центрируется относительно шпинделя станка, что обеспечи- вает при .расточке отверстия Bt соосность его с ранее расточенным отверстием В. 123
chipmaker.ru Таблица 13 Таблица координат для фиг. 101 Координаты базовых плоскостей детали для установа № 1 Станок МР-4В Продольная .• координата плоскости III Поперечная координата плоскости П Расположение плоскости / относительно плоскости главного стола Координаты центра стола Продол ьная (ход стола) Поперечная (ход суппорта) 183 351 На универсаль- ном столе с 300 300 параллелями k=40 мм Применяемый стол Высота стола Применяемое приспособле- ние Параллели h=40 мм Универсаль- ный 98,40 мм Примечание к установу № 1 Пр имечание к № 2 установу Установить плоскостью 1к уголь- нику; плоскостью Л—на стол с па- раллелью й=40 мм; плоскостью III— ]к упору. Установить деталь отверстием В на специальный фиксатор в центре универсального стола; отверстием Bi к шпинделю. Положение стола Продольная координата (ход стола) Поперечная координата (ход суппорта) Отверстие Угол наклона стола в градусах Угол поворота планшайбы в градусах Б 0 0 300 300 А 1 90 0 551,40 300 90 180 551,40 300 В 67°30' 106°21' 532,26 300 Установ № 2 Bi ° 1 ° 300 300 § 34. Крепление деталей Самая тщательная установка и выверк'а детали при неправиль- ном ее закреплении не обеспечат хороших результатов обработки. При слабом или неправильном креплении деталь в процессе обра- ботки (особенно при сверлении) под действием усилий резания мо- жет сместиться, в результате чего появится перекос осей отверстий, а также нарушатся размеры от боковых базовых плоскостей до центров отверстий. Вот почему вопросам крепления деталей при 124
работе на координатно-расточных станках необходимо уделять весь- ма большое внимание. В процессе установки и выверки деталь закрепляется предвари- тельно не слишком жестко для того, чтобы сохранилась возмож- ность небольших перемещений детали. Это бывает необходимо в процессе центрирования' детали, выверки ее на параллельность и пр. Окончательное закрепление как закончена проверка установ- ки детали в ее рабочем поло- жении. Основные правила ния следующие. 1. Болты, шпильки, все остальные виды крепежного материала иметь исправную нарезку — не иметь забоин и сорванных ниток; нарезка должна быть очищена от грязи и смазана. 2. Под гайки должны обяза- тельно устанавливаться шайбы. Благодаря этому создается хоро- шая опорная поверхность, равно- мерно воспринимающая усилия от затяжки. Кроме того, при нали- чии шайбы предотвращается воз- можность сдвига прижимной планки, установленной в опре- также воз- самой де- производится лишь после того, Фиг. 102. Крепление детали бол- тами. I—правильно; II—неправильно. закрепле- а также нарезного должны и шпилек таким рас- прижимной когда на излишний конец болта деленном месте, а можность смещения тали. 3. Длина болтов должна подбираться с четом, чтобы над планкой могли поместиться толь- ко шайба и гайка. Излишние кон- цы болтов или шпилек удлиняют время навинчивания гайки. Существует вредная практика, надеваются различные шайбы и гайки больших размеров, а затем уже навертывается затяжная гайка. Такое положение приводит к тому, что болт при затяжке изгибается и не создает достаточного усилия для закрепления детали (фиг. 102, II). 4. Болты или шпильки следует располагать возможно ближе к закрепляемой детали, так как при этом уменьшается плечо ры- чага, а следовательно, возрастает усилие закрепления детали (фиг. 102,1). 5. При закреплении детали несколькими болтами затяжку нуж- но производить не в порядке их расположения, а «крест на крест» 125
chipmaker.ru попарно, т. е. сначала затянуть один болт с одной стороны, затем другой — с противоположной и т. д. Порядок крепления детали, изображенной на фиг. 102,7, должен быть следующий: сначала слегка затягивается болт 1, затем болт 4, далее 2 и 5, 3 и 6. Вто- ричная затяжка производится в том же порядке. Такая последова- тельность при условии качественной плоскости основания и одина- ковой высоты параллельных подкладок, применяемых при установ- ках, уменьшает возможность перекоса и пережима деталей. 6. Если деталь необходимо установить на подкладках, то они должны быть рационально выбранного размера и строго одинако- вой высоты. Пользоваться составными подставками не рекомен- дуется, так как вся установка будет громоздкой и неустойчивой; каждая промежуточная опора будет стремиться сдвинуться с места. 7. Если деталь устанавливается на опорах, то последние долж- ны крепиться самостоятельно, независимо от детали; это увеличи- вает устойчивость установки. Только как исключение допускается крепление детали и опоры общим болтом.
Глава VII ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЧЕРТЕЖАМ ДЕТАЛЕЙ, ОБРАБАТЫВАЕМЫХ НА КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКАХ § 35. Общая часть Создание современных точных приборов немыслимо без органи- ческой связи между конструкцией прибора й вопросами его изго- товления в конкретных производственных условиях. Исключительно широкие возможности, которыми располагает наша отечественная приборостроительная промышленность, позволяют конструктору находить решение весьма сложных вопросов, возникающих в про- цессе проектирования прибора и при выпуске рабочих чертежей деталей. Для осуществления замысла конструктора, создавшего новый прибор, конструкция последнего в целом, а также составляющих его элементов должны отвечать целому ряду технологических тре- бований, т. е. являться технологичными. Вопросам технологичности конструкций в настоящее время уделяется самое серьезное вни- мание. Как правило, во всех проектных организациях технологи прини- мают активное участие в работе конструкторов с начала проектиро- вания прибора до выпуска рабочих чертежей. Рабочий чертеж и карта технологического процесса являются основными документами, определяющими качество детали и изготовление ее при наименьших затратах времени и материальных средств. Характер и степень детализации технологических процессов зависят прежде всего от степени серийности производства. В крупно- серийном и массовом производствах целиком оправдывает себя система инструкционных карт, снабженных операционными эски- зами, при наличии которых применение в цехе чертежа становится излишним. В условиях индивидуального и мелкосерийного произ- водства технологические процессы обычно разрабатываются укруп- ненно. В технологических картах в этих случаях производится только перечисление операций, установов, переходов и их краткое описание, а операционных эскизов не приводится. В отдельных случаях ограничиваются составлением маршрутного техпроцесса, содержащего только последовательный перечень операций. 127
chipmaker.ru Таким образом, в условиях индивидуального и мелкосерийного производства в производственных цехах обычно пользуются непо- средственно рабочим чертежом детали. При таких условиях в са- мом чертеже должны содержаться все необходимые для производ- ства данные, согласованные с технологическим процессом и не вызывающие необходимости дополнительных сложных расчетов. Конструкция детали должна обеспечивать возможность удобной и надежной установки ее на станке или в приспособлении. Технологические требования, предъявляемые к чертежам дета- лей, обрабатываемых на координатно-расточных станках, имеют ряд специфических особенностей и сводятся, в первую очередь, к требо- ваниям, предъявляемым к базовым поверхностям детали и прави- лам простановки размеров в рабочих чертежах. § 36. Требования к базовым поверхностям деталей Под установочной базой понимают поверхность или совокупность поверхностей, определяющих положение обрабатываемой детали относительно станка. Различают реальные и условные установочные базы; первые всегда представляют собой реальные поверхности детали, вторые являются геометрическими линиями или точками (например, оси и центра отверстий). В процессе проектирования детали конструктор выбирает базы прежде всего из соображений наибольшего удобства расчетов и согласования размеров. Наиболее удобными базами при этом оказы- ваются геометрические осевые линии отверстий, валов и т. п., кото- рые не могут быть использованы для установки детали на станке при ее обработке. Рабочий чертеж детали должен быть оформлен в соответствии с наиболее рациональной схемой технологического процесса, при этом за основу для простановки размеров должны приниматься реальные базовые поверхности детали. Установочные базовые поверхности деталей, обрабатываемых на координатно-расточных станках, должны отвечать следующим тех- нологическим требованиям: 1. Основная установочная базовая плоскость должна быть удоб- ной для установки детали, обеспечивать устойчивое положение де- тали при ее обработке, не допускать деформации детали при креплении. Использование в качестве установочных баз одновремен- но двух поверхностей детали, не лежащих в одной плоскости, неже- лательно, т. к. необходимое при этом весьма точное взаимное расположение обеих поверхностей создает серьезные затруднения при их обработке; кроме того, в процессе крепления детали не исключается возможность появления деформаций. Нежелательно также наличие выступающих частей детали со стороны ее основной установочной плоскости, так как они затруд- няют точную обработку плоскости и ее проверку на контрольных плитах. 2. К качеству поверхности основной установочной базы предъяв- ляются высокие требования: чистота поверхности должна быть не 128
ниже шестого класса чистоты по ГОСТ 2789—51, т. е. согласно принятым обозначениям должна быть указана на чертеже знаком VV6; допуск на неплоскостность не должен превышать половины наименьшего допуска, указанного в чертеже, на размеры, опреде- ляющие взаимное расположение отверстий или их расположение относительно базовой плоскости. При обработке установочных базовых поверхностей особо ответ- ственных деталей не ограничиваются их чистовой обработкой (фре- зерованием, обточкой), а дополнительно производят шабровку с проверкой плоскости на контрольной плите. Боковые базовые плоскости детали — направляющая и упорная базы — фиксируют положение обрабатываемой детали относительно осей координат станка; точность обработки этих поверхностей в пер- вую очередь определяется их конструктивным назначением, а также зависит от принятой системы простановки размеров. Боковые базовые плоскости должны быть расположены под уг- лом 90° друг к другу и к основной установочной плоскости детали. 3. Если по характеру расположения отверстий в детали (напри- мер, при расположении отверстий со стороны основной установоч- ной плоскости детали) обработка их выполняется на координатно- расточном станке за два установа детали, то в детали должны быть предусмотрены переходные технологические установочные базы. Следует учитывать, что переход от одной базы к другой неиз- бежно связан с появлением дополнительных ошибок во взаимном расположении отверстий. Величина ошибки при этом определяется точностью взаимного расположения основной и вспомогательной (технологической) установочных базовых поверхностей. Дополнительная технологическая установочная база, как пра- вило, располагается параллельно основной установочной базовой плоскости; допуск на непараллельность определяется заданной точ- ностью взаимного расположения обрабатываемых отверстий и для большинства ответственных деталей точных приборов характери- зуется величиной в 0,01 мм на длине 100 мм. § 37. Правила простановки размеров в рабочих чертежах Конструкция координатно-расточных станков основана на прин- ципе обработки деталей по методу прямоугольных или полярных координат, поэтому необходимо, чтобы и размеры в рабочих чер- тежах деталей также были заданы в одной из указанных систем. При этом размеры до центров всех точных отверстий детали или до одного из них, выбранного за базовое, должны проставляться' не от условных (конструкторских), а от реальных (производственных) баз. При такой системе простановки размеров сокращаются и упро- щаются расчеты при составлении таблиц координат, а следователь- но, уменьшается возможность появления ошибок при расчетах, и облегчается проверка изготовленной детали. Следует избегать простановки размеров цепочкой, т. к. при этом ошибки отдельных размеров суммируются и ошибка суммарного размера резко возрастает. .129
chipmaker.ru На ряде конкретных примеров рассмотрим различные системы простановки размеров в чертежах деталей, обрабатываемых на координатно-расточных станках, и попытаемся выявить основные принципы правильного оформления чертежа, удовлетворяющего технологическим требованиям. Пример 1. На координатно-расточном станке требуется расто- чить в плоской детали отверстия, расположенные по окружности (фиг. 103). Расточка отверстий производится по методу полярных координат при установке детали на круглом столе. Как видно из рисунка, простановка угловых размеров до центров отверстий вы- полнена тремя различными способами. Попробуем оценить, какой из приведенных способов с технологической точки зрения является наиболее рациональным. Фиг. 103. Различные способы простановки угловых размеров. На фиг. 103,7 отсчет угловых размеров до центров отверстий ведется в направлении движения часовой стрелки, причем одно из отверстий принято за начало отсчета. На фиг. 103,7/ отсчет угловых размеров также ведется по часовой стрелке, однако размеры до центров отверстий заданы не от общего начала, а проставлены це- почкой — между каждыми двумя соседними отверстиями. На фиг. 103,7/7 отсчет угловых размеров до центров отверстий ведется в на- правлении, обратном движению часовой стрелки; одно из отверстий принято за начало отсчета. Для объективной оценки приведенных систем простановки раз- меров рассмотрим процесс расточки для всех трех случаев. Устано- вим деталь на планшайбе круглого стола, сцентрируем ее относи- тельно оси вращения планшайбы и совместим центр отверстия, принятого за начало отсчета, с нулевой отсчетной риской шкалы круглого стола (фиг. 104). Отсчет углов поворота планшайбы ведется по круговой шкале стола в направлении вращения часовой стрелки, т. е. соответствует направлению отсчета угловых размеров, показанному на фиг. 103,/. Таким образом, для расточки отверстий по данному чертежу не требуется производить дополнительных вычислений и составлять таблицы; поворот планшайбы на заданный угол можно осущест- влять непосредственно по указанным в чертеже размерам. 130
Фиг. 104, Установка детали на круглом столе и разметка отверстий при различных способах простановки угловых размеров. 131
chipmaker.ru Простановка угловых размеров, показанная на чертежах 103,II и 103,77/, не соответствует отсчетной шкале круглого стола, поэтому при разметке и расточке отверстий для каждого поворота стола на заданный угол необходимо производить вычисления: для схемы фиг. 104,77 — суммировать указанные на чертеже угловые размеры; для схемы 104,/// — определять величину дополнительных углов. Это приводит к лишней затрате времени и возможности появления ошибок. Совершенно очевидно, что с технологической точки зрения наи- более правильной следует признать систему простановки угловых размеров до центров отверстий, показанную на фиг. 103,/. Пример 2. На координатно-расточном станке требуется расто- чить три отверстия в детали, изображенной на фиг. 105. Центры Фиг. 105. Деталь с тремя отверстиями, подлежащими обработке. всех отверстий лежат на одной прямой. Допустимое отклонение на размеры между центрами отверстий не должно превышать 0,02 мм. Точность расположения отверстий относительно базовых плоскостей детали определяется допуском 4-0,1 мм. На фигуре показаны три различных системы простановки размеров до центров отверстий. Рассмотрим, какими преимуществами и недостатками, с технологи- ческой точки зрения, обладает каждая система. На фиг. 105,/ размеры с конструктивными допусками простав- лены непосредственно между центрами отверстий; расположение системы отверстий относительно базовых плоскостей детали опреде- ляется углом а и координатами центра одного из отверстий. Такая система простановки размеров может быть признана пра- вильной и удобной только в том случае, если отверстия расположе- ны в одной плоскости детали и центра отверстий заданы в системе полярных координат. Обработка отверстий при этом производится с установкой детали на круглом столе без дополнительных вычи- слений. Если деталь имеет большие габаритные размеры и установка ее производится на главном столе станка, то рассмотренная система становится непригодной и размеры должны задаваться в прямо- угольной системе координат (см. фиг. 105,///). Для полной оценки рассматриваемой системы простановки размеров приведем еще не- сколько примеров. 132
В детали, приведенной на фиг. 106, необходимо расточить встречные отверстия, расположенные с двух противоположных сто- рон. Обработку такой детали на координатно-расточном станке можно выполнить двумя способами. Первый способ — на круглом столе за два установа. Для этого потребуется создание двух дополнительных технологических баз, которые должны быть параллельны между собой и перпенди- кулярны к плоскостям I и II в пределах половины величины до- пуска, указанного в чертеже на размеры между центрами отвер- стий; кроме того, потребуется изготовление специальных фиксато- ров, необходимых при втором уста- нове детали для обеспечения соос- ности обрабатываемых отверстий. Второй способ — на универ- сальном столе за один установ де- тали; при этом потребуется изгото- вить специальное приспособление для установки детали под углом. При обработке по первому спо- собу деталь устанавливают плоско- стью III на планшайбу круглого стола, а плоскостями I и II —к упо- рам, как это показано на фиг. 107. Упоры должны быть расположены на столе с таким расчетом, чтобы ось отверстия А проходила через центр круглого стола; при этом пло- скости I и II должны быть установ- лены параллельно направлениям пе- ремещений главного стола и суп- Фиг. 106. Деталь со встречным расположением отверстий, подле- жащих обработке. порта. Поворотом круглого стола на указанный в чертеже угол а совмещают линию центров трех отверстий с направлением переме- щения главного стола, т. е. с одной из осей координат станка. Последовательно перемещая стол на заданные размеры X и Хг, производят расточку отверстий А, В и С, расположенных с одной стороны детали. Расточка отверстий А1г Bi и Cj, расположенных с другой сторо- ны детали, производится за второй установ. Для этого деталь уста- навливают плоскостью IV на планшайбу круглого стола и отвер- стиями А и С — на специальные фиксаторы; при условии высокой точности обработки базовых плоскостей III и IV, в отношении их плоскостности и взаимной параллельности, расточку отверстий Аъ Bi и Ci можно производить за три установа детали, фиксируя ее последовательно по отверстиям А, В и С. При обработке по второму способу деталь устанавливают на универсальном столе плоскостью I на специальный угольник и пло- скостями II и III — к упорам (фиг. 108). При этом линия, соеди- няющая центра отверстий, должна совпадать с осью вращения 133
chipmaker, ru планшайбы и при наклоне стола на 90° должна быть параллельной направлению перемещения главного стола. При такой схеме уста- новки детали расточка отверстий осуществляется при помощи пере- мещений главного стола и поворота планшайбы универсального стола на угол 180°. Фиг. 107. Схема установки детали, показанной на фиг. 106, на круглом столе по упорам. Из рассмотренного примера следует, что указанная система простановки размеров приводит к необходимости изготовления спе- циальных приспособлений и требует создания дополнительных тех- нологических баз. Это осложняет и удорожает процесс изготовления детали, а также понижает точность расположения в детали обрабо- танных отверстий. Рассмотрим процесс расточки отверстий, расположенных с че- тырех сторон детали (фиг. 109). Если положение отверстий задано в полярной системе коорди- нат, т. е. аналогично рассмотренным выше примерам, то для обра- ботки всех отверстий на координатно-расточном станке, с приме- нением круглого стола, потребуется четыре установа детали, что, 134
Фиг. 108. Схема установки детали, показанной на фиг. 106, на универсальном столе при помощи спе- циального угольника. Фиг. 109. Деталь, в которой отверстия, подлежащие обработке, располо- жены с четырех сторон. 135
в свою очередь, вызовет необходимость обработки четырех техно- логических установочных баз, а также изготовления специальных фиксаторов. Таким образом, применение указанной системы проста- новки размеров при обработке детали на координатно-расточном станке с установкой ее на круглом столе также является нерента- бельной. Фиг. 110. Схема, расположения детали, показанной на фиг. 109, на универсальном столе. Более удобным и надежным является метод изготовления та- кой детали на координатно-расточном станке с применением уни- версального стола. Сущность этого метода заключается в следующем. Деталь уста- навливают плоскостью I на планшайбу универсального стола, пло- скостями II и. III к упорам. При помощи индикатора проверяют параллельность плоскости II направлению перемещения главного стола, после чего универсальный стол с закрепленной на нем де- талью наклоняют на угол 90° и закрепляют в этом положении (фиг. НО). Как видно из фигуры, при такой схеме установки дета- ли невозможно расположить линию MN, соединяющую центра отверстий, параллельно одной из осей координат станка, поэтому для расточки'отверстий необходимо задать размеры до центра каж- дого отверстия в прямоугольной системе координат, т. е. дополии- 136
тельно к рабочему чертежу детали необходимо иметь операционный эскиз. На основании приведенных примеров следует сделать вывод, что рассматриваемая система простановки размеров в целом не отвеча- ет основным технологическим требованиям обработки деталей на координатно-расточных станках и не должна применяться в рабо- чих чертежах для координирования сопряженных систем точных отверстий. Вернемся к фиг. 105 и рассмотрим другие системы простановки размеров, определяющие расположение отверстий. На фиг. 105,// размеры до центров отверстий заданы с жесткими допусками в прямоугольной системе координат, причем за оси координат приня- ты непосредственно установочные базовые плоскости детали. Необ- ходимо особо отметить, что жесткие допуски на размеры от базо- вых плоскостей детали до центров отверстий при такой системе простановки размеров определяются необходимостью связать точ- ными размерами центра отверстий между собой; базовые плоскости являются в этом случае лишь промежуточным звеном. В этом за- ключается один из серьезнейших недостатков рассматриваемой системы, т. к. боковые базовые плоскости приходится обрабатывать с высокой степенью точности, хотя в подавляющем большинстве случаев эти плоскости совершенно не используются в качестве кон- структивных элементов детали и по существу являются вспомога- тельными технологическими плоскостями. Несмотря на отмеченный недостаток, такая система простановки размеров нашла широкое применение в точном приборостроении. Это объясняется целым рядом ее положительных качеств: 1) универсальностью, т. е. возможностью применения к дета- лям самой различной конфигурации и сложности, а также возмож- ностью использования не только для координирования отверстий, но и для координирования любых поверхностей детали; 2) простотой и удобством, которые дает эта система и конструк- тору, выпускающему рабочий чертеж, и производственнику, поль- зующемуся чертежом при изготовлении детали; 3) при наличии боковых базовых плоскостей, от которых заданы размеры, до обрабатываемых поверхностей детали, установку дета- ли на станке удобно производить с помощью упоров, что представ- ляет большие преимущества при серийном изготовлении деталей; 4) удобством контроля деталей; 5) особенно значительны достоинства этой системы для обра- ботки деталей на координатно-расточных станках, так как размеры до центров отверстий, заданные в чертеже в системе прямоуголь- ных координат, непосредственно соответствуют величине необходи- мых перемещений главного стола и шпинделя станка; составление таблиц координат при этом значительно упрощается. Перейдем к рассмотрению третьей системы простановки разме- ров. На фиг. 75,111 размеры до центров отверстий также заданы в прямоугольной системе координат, но при этом от базовых пло- скостей заданы размеры только до первого отверстия; допуски на 137
chipmaker.ru эти размеры проставлены в соответствии с конструктивными требо- ваниями к базовым плоскостям и должны обеспечивать сборку узла, механизма и прибора в целом. Как правило, эти допуски зна- чительно грубее допусков на размеры между центрами отверстий и в отдельных случаях соответствуют допускам на свободные раз- меры. Центр первого отверстия принят за начало прямоугольных коор- динат, а его осевые линии — за оси координат. В этой новой систе- ме координат заданы размеры с жесткими допусками до центров Фиг. 111. Обрабатываемая деталь. всех остальных точных отверстий. Такая система простановки от- верстий, обладая основными достоинствами предыдущей системы, не требует точного изготовления боковых базовых плоскостей де- тали и наиболее всего отвечает технологическим требованиям об- работки деталей на координатно-расточных станках. По сравнению с системой координирования всех отверстий не- посредственно от установочных плоскостей детали, данная система простановки размеров в некоторой степени усложняет оформление рабочих чертежей на сложные детали, однако, независимо от этого, является наиболее технологичной и может быть рекомендована к широкому внедрению в приборостроении, как единственно * рациональная. Пример 3. Рассмотрим на примере различные системы проста- новки размеров в чертежах деталей с расположением отверстий под углом к установочным базовым плоскостям. В кронштейне (фиг. 111) общая ось двух отверстий Б и Б1 об- разует с боковой базовой плоскостью детали угол а=52'+5'. 138
Положение отверстий относительно базовых плоскостей задано двумя различными способами (фиг. 111,/ и 111,2). 1. На чертеже 111,/ до центра отверстия А даны размеры от базовых плоскостей Z и ZZ, а положение оси отверстий Б и Бг зада- но координатами точки пересечения ее с торцем прилива отверстия Б и углом, который образован этой осью и боковой базовой плос- костью детали. 2, На чертеже 111,2 до центра отверстия А размеры также даны от плоскости I и II, а положение оси отверстий Б и Бг задано коор- динатами точки пересечения ее с осью отверстия А и углом, обра- зованным осью отверстий Б—Б1г с боковой базой детали. Фиг. 112. Установка детали, показанной на фиг. Ill, на универсальном столе. Z—точка пересечения осей отверстий А; Б; />» с центром планшайбы не совмещена; точка пересечения осей отверстий Л Я Bi совмещена с центром планшайбы. Попробуем оценить, какой из двух вариантов является наи- более удобным с технологической точки зрения. Расточку отверстий в кронштейне производим на координатно- расточном станке с применением универсального стола. Для срав- нения между собой обоих вариантов представим, что оба кронштей- на установлены на планшайбе универсального стола так, что закоординированная точка, лежащая на общей оси отверстий Б—Б1г совпадает с центром планшайбы (фиг. 112,1 и 112,ZZ). Определим, при какой схеме установки детали для обработки отверстий потребуется меньшее число перемещений шпинделя и в каком случае расчеты для составления таблицы координат окажут- ся проще. Пусть в обоих случаях центр универсального стола со- вмещен со шпинделем. Для расточки отверстий Б и Бг в детали установленной по схеме фиг. 112,7, потребуется произвести только поворот планшайбы универсального стола на 180°. Для расточки отверстия А планшайбу универсального стола необходимо повернуть на угол 52°+5', однако при этом ось шпин- деля не совпадает с осью отверстия А на величину X. 139
chipmaker.ru но, необходимо сначала определить величину X, переместить на эту величину шпиндель, после чего произвести расточку отверстия А. Величину X определяем из чертежа (см. фиг. 111,/) Х=ДХ~ ДХ. Рассмотрим процесс обработки отверстий в кронштейне, уста- новленном на универсальном столе по схеме 112,//. Для расточки отверстий Б и Bi также потребуется произвести только поворот планшайбы стола на 180°. Для расточки отверстия А планшайбу универсального стола необходимо повернуть на угол 52°+5z; при этом ось шпинделя останется совмещенной с осью отверстия А, следовательно, не потребуется производить * никаких вычислений и перемещений шпинделя. Таким образом, для данного случая, с технологической точки зрения, правильным является оформление чертежа согласно фиг. 111,-2*. Обобщая сделанный вывод, укажем следующее общее правило: при простановке размеров на чертежах деталей, в которых оси точ- ных отверстий пересекаются между собой под различными углами, необходимо задавать координаты общей точки пересечения наиболь- шего числа осей обрабатываемых отверстий. Как было отмечено выше, конструкция детали должна отвечать основным технологическим требованиям. Часто при помощи кон- структивных изменений отдельных элементов детали удается зна- чительно упростить процесс ее изготовления, т. е. повысить техно- логичность детали. Иллюстрируется это примером. Пример 4. В кронштейне (фиг. 113—114) в прямоугольной си- стеме координат заданы шесть отверстий, из которых пять (Д, Ai, Б, В и Bi) расположены параллельно основной установочной базо- вой плоскости /, а ось шестого отверстия Г расположена под уг- лом 7°24'+5' к ней. Размеры до центров отверстий заданы двумя различными спо- собами. Конструктивное оформление отверстия Г также различное: в первом случае даны два встречных несквозных отверстия, во втором случае предусмотрено одно сквозное отверстие. 1. На фиг. 113 размеры с жесткими допусками до центров от- верстий А, Аъ Б, В, Bi заданы от основной базовой плоскости I и от боковых технологических баз II и /// Положение общей оси встречных отверстий Г и G задано координатами точки, лежащей на оси, и углом наклона оси к основной установочной плоскости детали. 2. На фиг. 114 размеры от базовых плоскостей деталей до центров отверстий A, Ai, Б, В и Bi даны с конструктивными допу- сками и указана необходимая параллельность, соосность и скре- щивание осей отверстий. Положение оси отверстия Г задано углом наклона ее к основной установочной плоскости детали и требова- нием скрещивания с осью отверстия А. 140
141
412
Рассмотрим процесс обработки отверстий в обоих кронштейнах и определим, какой вариант в технологическом отношении является предпочтительн ым. Установим кронштейн, изображенный на фиг. 113, на планшайбе универсального стола так, чтобы точка пересечения осей отверстий А, Ай В, совпала с центром планшайбы. Определим возможность изготовления, детали за один установ. Расточка отверстий А, Б, В и Bj не вызывает каких-либо затруднений. Для расточки отвер- стия Г необходимо наклонить универсальный стол на угол 90° — —7°24'+5' и подсчитать величину необходимого перемещения шпинделя по формуле х=С~|—В—|—b sin ц. Переместив шпиндель на величину х, тем самым совмещаем его ось с осью отверстия Г и производим расточку отверстия. Для расточки отверстия Гt необходимо повернуть планшайбу стола на 180° и наклонить универсальный стол на угол 90°Ц-7°24' +5/=97°24'+5'. Но так как универсальный стол может наклоняться только в пределах от 0° до 90°, то выполнить расточку отверстия 1\ при данном установе детали не представляется возможным. Поэто- му потребуется дополнительный установ детали и изготовление специального фиксатора. Рассмотрим схему обработки отверстий согласно фиг. 114- Уста- новку детали на универсальном столе выполним по аналогии с первым вариантом. Точку пересечения осей отверстий А, А1г В и также совместим с центром планшайбы универсального стола. При этом расточка отверстий А, Аь Б, В и Вг также не вызовет затруд- нений. Для расточки отверстия Г потребуется наклонить универсаль- ный стол на угол 90°—7°24'+5' и переместить шпиндель на вели- чину х, определяемую по формуле: x=C-JrL-'rb sin а, после чего расточить отверстие Г на проход. Таким образом, расточка всех отверстий согласно фиг. 114 производится за один установ детали. После такого анализа можно сделать вывод, что система оформле- ния чертежей, показанная на фиг. 113, имеет следующие недо- статки: а) требует тщательного изготовления базовых плоскостей; б) обеспечивает возможность обработки отверстий только за два установа детали. Система оформления чертежей по варианту фиг. 114 не обла- дает указанными недостатками. Очевидно, что систему оформления чертежей на подобные детали по последнему варианту следует считать более технологичной. Пример 5. Требуется расточить два встречных отверстия для посадки шариковых подшипников в приливе детали (фиг. 115,7). Прилив в детали расположен таким образом, что проходу шпинде- ля к отверстию Б мешает боковая стенка детали, в связи с чем для расточки отверстия необходимо применять резец с удлиненным стержнем. При больших вылетах резец становится неустойчивым; в процессе резания возникают вибрации и получение точного отвер- стия с чистой поверхностью будет затруднительным. Даже при 143
заниженных режимах резания в этих условиях не удается получить отверстия выше 2-го класса точности и чистоту поверхности — вы- ше 6-го класса. Указанные технологические трудности устраняются за счет не- которого изменения конструкции детали (фиг. 115,77). Отверстие под шарикоподшипники теперь растачивается «на проход» с по- мощью нормального расточного резца. Предусматривается проме- жуточное распорное кольцо, устанавливаемое в отверстие между подшипниками. Фиг. 115. Деталь, в которой обрабатываются отверстия под по- садку подшипника. [Рассмотренные примеры могут служить убедительным подтвер- ждением необходимости при конструировании детали предусматри- вать рациональную технологию ее изготовления. Рабочий чертеж детали, выполненный в соответствии с технологическими требова- ниями, отвечающими реальным производственным возможностям, является основой успешного изготовления качественной детали при минимальных затратах времени и средств. В качестве примеров, дающих представление о характере дета- лей точного приборостроения, обрабатываемых на координатно-рас- точных станках, и правилах оформления чертежей таких деталей, в конце книги (см. Приложение 9, фиг. 122—134) приведены рабочие чертежи ряда типичных кронштейнов и. чертеж корпуса с различ- ным расположением в них сопряженных систем точных отверстий. Размеры с жесткими допусками до центров всех отверстий за- даны в прямоугольной системе координат, причем оси координат совпадают с реальными базовыми плоскостями деталей. Следует иметь в виду, что принятая в этих чертежах система простановки размеров, как это было показано выше, не является наилучшей.
Глава VIII ОБЗОР ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ НА КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКАХ § 38. Общая часть * Основными операциями, выполняемыми на координатно-расточ- ных станках, являются: Сверление и растачивание сквозных и несквозных отверстий, расположенных в одной или нескольких плоскостях детали. Разметка контуров матриц, пуансонов, прессформ, кондукторов, всевозможных эксцентриков, архимедовых спиралей, эллипсов, шаблонов и т. д. Нанесение всевозможных рисок на шкалах, нониусах, на плос- костях, цилиндрах и конусах. Тонкое фрезерование точных плоскостей на станках моделей 2450, 2440, Гидроптик-В и Линднер, имеющих оптические отсчетные устройства. Обработка отверстий является основным видом работ, выполня- емых на координатно-расточных станках. К точному цилиндриче- скому отверстию предъявляются следующие требования: 1) прямолинейность оси; 2) правильность круглой формы, т. е. отсутствие овальности и огранки; 3) цилиндричность, т. е. сохранение заданного диаметра на всей длине отверстия; 4) высокая степень чистоты поверхности; 5) соблюдение размера отверстия по диаметру в пределах за- данных допусков; 6) заданное расположение оси отверстия по отношению к ба- зовым поверхностям детали и к осям других отверстий. Методы обработки отверстий на координатно-расточных станках определяются как характером требований, предъявляемых к отвер- стию, так и целым рядом других факторов. Характер отверстия в заготовке, размеры отверстий, наконец, материал обрабатываемой детали весьма разнообразны и требуют от расточника уменья пра- вильно выбрать в каждом отдельном случае наиболее рациональ- ный метод обработки и соответствующий режущий инструмент. 10 1055 145
chipmaker.ru § 39. Сверление отверстий Наиболее простой способ получения отверстия — это сверление спиральным сверлом. Как правило, спиральными сверлами пользу- ются при сверлении отверстий в сплошном материале или при рас- сверливании предварительно обработанных отверстий. Не допускается непосредственно обрабатывать спиральным сверлом отверстия, полученные при отливке детали, так как литей- ная корка на поверхности отверстий легко выкрашивает режущую кромку сверла; наличие в таких отверстиях земляных засоров является совершенно недопустимым при работе на координатно- расточных станках. Кроме того, отверстие, полученное при отливке детали, имеет неравномерные припуски, неправильную форму и * криволинейную ось, что создает весьма неблагоприятные условия для работы сверла, нередко приводящие к его поломке. Такие от- верстия обычно предварительно обрабатываются зенкерами на свер- лильных или расточных станках. В результате сверления в сплош- ном материале обычно не достигается получение чистых и точных по диаметру отверстий с прямолинейной осью. Поэтому в тех случаях, когда требуётся получить отверстие ' с прямолинейной осью, 'расположенной по заданному направле- нию,— необходимо после предварительного сверления отверстия применять специальные концевые фрезы для развертывания или растачивать отверстия окончательно резцом. § 40. Методы обработки точных отверстий на координатно-расточных станках Для получения на координатно-расточных станках точных от- верстий, в зависимости от их размеров, применяются различные, проверенные на практике методы. Рассмотрим приемы изготовления точных отверстий, объединен- ных по своим размерам в следующие группы: отверстия размером до 3 мм- отверстия от 3 до 8 мм\ отверстия размером свыше 8 мм. Обработка отверстий до 3 мм методом расточки не рекомен- дуется, так как для обеспечения возможности свободного выхода стружки диаметр стержня резца при расточке таких отверстий дол- жен быть не более 2/3 от диаметра обрабатываемого отверстия; при этом резец становится неустойчивым, и получение чистого и точно- го по диаметру отверстия связано с очень большими трудностями. Кроме того, у большинства координатно-расточных станков макси- мальное число оборотов шпинделя не превышает 2000 оборотов в минуту (только у нашего отечественного станка модели 2430 шпин- дель имеет 3000 об/мин), что не обеспечивает достаточной скорости резания. Так, при расточке отверстия диаметром 1 мм скорость ре- зания будет равна 9,42 м/мин-, при расточке отверстия диаметром .146
2 мм скорость резания равна 18,84 м/мин-, при расточке отверстия диаметром 3 мм скорость резания составит 28,26 м!мин. Как видно из приведенных значений, скорость резания является совершенно недостаточной для чистовой расточки отверстий. Из этого следует вывод, что получение точных и чистых отверстий диаметром до 3 мм методом расточки является затруднительным и не рациональ- ным. Наиболее рациональный метод обработки таких отверстий за- ключается в следующем. После того как деталь и шпиндель установлены в рабочее по- ложение, необходимо зацентровать отверстие точным центровоч- ным сверлом или наметить центр отверстия автоматическим керном и затем сверлить отверстие спиральным сверлом с припуском от 0,1 до 0,2 мм на окончательную обработку. Для получения точного расположения оси отверстия при сверлении необходимо применять направляющий кронштейн и кондукторные втулки. Окончательная обработка отверстия производится путем развертывания концевыми фрезами, при этом также обязательно применение направляющего кронштейна и кондукторных втулок. При отсутствии концевых фрез малого диаметра окончательная обработка отверстия производится при помощи машинных разверток. Для получения при окончательной обработке отверстий чистой поверхности необходимо применять смазку; при обработке стали в качестве смазки обычно применяется минеральное масло с добав- лением 20—30% скипидара, в зависимости от вязкости обрабаты- ваемого материала; для алюминиевых сплавов обычно применяется скипидар. Такой метод обработки при наличии качественного режущего инструмента обеспечивает получение отверстий 2-го класса точности и 7—8-го класса чистоты поверхности по ГОСТ 2789—51. Процесс обработки точных отверстий диаметром от 3 до 8 мм состоит из следующих операций: 1) зацентровать отверстие точной центровкой; 2) сверлить отверстие спиральным сверлом с припуском под развертывание согласно табл. 14. 3) развернуть отверстие концевыми фрезами до заданного диаметра. Для получения точного расположения оси отверстия при сверле- нии и развертывании необходимо применять направляющий крон- штейн и втулки. Такой метод обработки при условии качественного режущего инструмента и надлежащей смазки в процессе обработки обеспе- чивает получение отверстий 2-го класса точности и чистоты поверх- ности, соответствующей 7—8-му классу. Для обработки точных отверстий свыше 8 мм применяется сле- дующая технологическая схема: 1) сверлить отверстие спиральным сверлом с припуском на окончательное развертывание согласно табл. 14 (отверстия более 25 мм последовательно рассверливаются через каждые 8—10 мм)\ 10* 147
chipmaker.ru Таблица 14 Сверление отверстий с припуском иа окончательное развертывание фрезами Диаметр фрезы мм Диаметр сверла мм Диаметр фрезы мм Диаметр сверла мм Диаметр фрезы мм Диаметр сверла мм 2,5 2,1 9 8,6 22 21,5 3 2,6 10 9,5 24 23,5 ’ 3,5 3,1 11 10,5 25 24,5 4 3,6 12 11,5 26 25,5 4,5 4,1 13 12,5 28 27,5 5 4,6 14 13,5 30 29,5 5,5 5,1 15 14,5 32 31 6 5,6 16 15,5 34 33 6,5 6,1 17 * 16,5 35 34 7 6,6 ' 18 17,5 36 35 7,5 7,1 19 18,5 38 37 8 7,6 20 19,5 40 39 *- 2) развернуть отверстие концевыми фрезами (отверстия диа- -метром более 60 мм после сверления растачиваются до заданного размера резцом). Этот метод обеспечивает получение отверстий 2-го класса точ- ности 7 и 8-го класса чистоты поверхности по ГОСТ 2789—51 при условии применения в процессе обработки качественного режуще- го инструмента и обильной смазки. Отверстия 1-го класса точности могут быть изготовлены на ко- ординатнограсточных станках различными методами. Приведем наиболее распространенную схему обработки, которая состоит из следующих операций: 1) сверлить отверстие с припуском 0,5-^-1 мм; 2) расточить отверстие окончательно до заданного размера рез- цом с доведенной режущей кромкой. Резец устанавливается в патроне на заданный размер отверстия, но вследствие упругости стержня режущая кромка резца в процес- се обработки под действием усилий резания несколько отжимается от обрабатываемой поверхности. В результате этого после первого прохода диаметр отверстия получается меньше заданного размера. При втором, калибрующем проходе, без дополнительного пере- мещения резца в патроне отверстие растачивается окончательно; при этом используется обратное направление подачи шпинделя. Изменение направления подачи производится мгновенно при вра- щающемся шпинделе путем переключения рукоятки управления. Для получения высокой степени чистоты поверхности расточку отверстий производят при малых подачах шпинделя. 148
Этот метод обеспечивает получение отверстий 1-го класса точ- ности и, при условии тщательной доводки резца и применения обильной смазки в процессе обработки, получение 8—9-го класса чистоты поверхности. Обработка отверстий резцом на координатно-расточных станках является наиболее распространенным методом. Основные преимущества этого метода заключаются в сле- дующем: 1. Предел диаметров и длин растачиваемых отверстий значи- тельно повышается; так, если сверлением можно изготовить отвер- стие диаметром до 50 мм, то расточкой резцом на координатно- расточных станках можно обрабатывать отверстия диаметром до 200 мм. 2. При расточке обеспечивается получение правильной формы и прямолинейности оси обрабатываемого отверстия, а также точное его расположение относительно базовых поверхностей детали и дру- * гих сопряженных отверстий. 3. Расточка резцом обеспечивает получение точных размеров растачиваемых отверстий, до первого класса точности включи- тельно. 4. Чистота поверхности при расточке может быть доведена до 9-го класса. Второй вариант получения отверстий 1-го класса точности за- ключается в следующем: 1) сверлить отверстие с припуском 0,5—1 мм; 2) расточить отверстие резцом с припуском 0,05—0,1 мм на окончательную обработку; 3) развернуть отверстие до заданного размера специальными развертками для гнезд под шарикоподшипники (табл. 15) с приме- нением качающихся державок. Этот метод обеспечивает получение отверстий 1-го класса точ- ностщ при условии тщательной доводки и применения обильной смазки в процессе обработки обеспечивает получение 8—9 класса чистоты поверхности, а в отдельных случаях и выше (в зависимости от обрабатываемого металла). § 41. Точное фрезерование на координатно-расточных станках Как уже нами было ранее отмечено, на координатно-расточных станках с измерительными ходовыми винтами не допускается про- изводить фрезерные работы, так как усилия, возникающие при фре- зеровании, быстро изнашивают ходовые винты, одновременно слу- жащие для точного отсчета перемещений стола и шпиндельной головки, что резко снижает точность станка. Точные, чистовые фрезерные работы разрешается производить только на станках модели 2450, 2440, Гидроптик-В и Линднер. Эти станки сконструированы таким образом, что ходовые винты используются только для перемещений главного стола и шпиндель- ной головки и не связаны с измерительными устройствами станка. 149
chipmaker.ru Таблица 15 Развертки для гнезд шарикоподшипников Основные размеры ЧИСТОВЫЕ Номинальный диаметр D L 1 12 4 к d а Число зубьев 9, 525 100 150 22 0,07 10 30 40 9 8 6 12, 70 100 0,10 35 30 12 11 150 25 40 16 100 150 11 30 40 15 14 3 19 150 200 40 50 18 17 21 150 200 0,15 12 ' 40 50 22 150 200 28 40 50 20 18 22, 225 150 200 40 40 50 24 150 200 40 50 10 26 150 250 13 40 60 22 20 28 150 250 30 0,3 40 60 30 150 250 40 60 24 22 * 150
Продолжение Номинальный диаметр D L 1 h 4 4 4 d а Число зубьев 32 150 250 30 0,3 13 40 40 60 24 22 12 35 200 300 35 15 50 50 70 26 24 37 200 300 50 70 40 200 300 0,5 50 70 28 26 42 200 300 0,3 50 70 44 200 300 40 0,5 18 55 50 ' 70 47 200 300 50 70 30 28 14 52 200 300 45 60 50 70 Однако и на указанных станках рекомендуется производить чисто- вое фрезерование поверхностей деталей только в тех случаях, когда расположение этих поверхностей задано точными размерами и обработка их на прецизионных фрезерных станках связана с тех- нологическими трудностями или с необходимостью изготовления дорогостоящих приспособлений.
chipmaker.ru Глава IX РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ПРИМЕНЯЕМЫЙ НА КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКАХ Обработка точного отверстия является весьма ответственной операцией и, по сравнению с обработкой точных наружных поверх- ностей, представляет б<?лее трудную задачу. Как было указано ранее, к точному Цилиндрическому отвер- стию предъявляются жесткие требования, определяющие правиль- ную геометрическую форму, размер и расположение отверстия. Внутренние поверхности являются менее доступными для обра- ботки, чем наружные, что вызывает необходимость применять менее жесткий режущий инструмент при невозмохкности достаточно жест- кого его закрепления. Требования высокой точности расположения отверстия и прямолинейности его оси ограничивают применение на координатно-расточных станках режущего инструмента, принятого для обработки отверстий на токарных, сверлильных и подобных станках. Для обработки отверстий на координатно-расточных станках применяется следующий режущий инструмент: 1) спиральные сверла; 2) центровочные сверла; 3) расточные резцы; 4) развертки; 5) концевые фрезы для развертывания отверстий. § 42. Сверла спиральные Спиральное (правильно-винтовое) сверло представляет собой стержень, снабженный двумя винтовыми перьями, затылованными на конце для образования режущих элементов. Спиральные сверла разделяются на: 1) длинные с цилиндрическим хвостом (ГОСТ 886—41); 2) короткие с цилиндрическим хвостом (ГОСТ 887—43); 3) с. коническим хвостом (ГОСТ 888—41); 4) с усиленным коническим хвостом (ГОСТ 889—41); 152
5) укороченное с усиленным коническим хвостом (ОСТ 20(82— 40); 6) удлиненные с коническим хвостом (ГОСТ 2092—43); 7) специальные с усиленным коническим хвостом и резьбовой частью для крепления в шпинделе, типы и размеры которых при- ведены в табл. 16. Все указанные выше типы спиральных сверл различаются в ос- новном зажимной частью. Режущие элементы их одинаковы по конструктивному оформлению. Спиральные сверла, применяемые при глубоком сверлении, снабжаются каналами для подвода к лез- вию охлаждающей жидкости. Иногда для обработки отверстия с двумя или тремя диаметрами сверления изготовляют двух- или трех-, ступенчатые спиральные сверла. Основные термины, обозначения' и определения по сверлам приведены в ГОСТ 2894—45, а геометри-' ческие параметры режущих частей — в ГОСТ 2322—43. Части и конструктивные элементы Сверло состоит из следующих частей и конструктивных элемен- тов (фиг. 116): L —• рабочая часть; — режущая часть; Т2 — калибрующая часть; L3—-шейка; — хвост; I — лапка; /4 — поводок; k — винто- вая канавка (правая или левая); р — перо; f — ленточка; d0— сердцевина; b — режущая кромка (две на цилиндре); а — поцереч- Фиг. 116. Спиральное сверло. ная кромка (одна на вершине); S — передняя поверхность; t -—зад- няя (затылованная) поверхность (S и t на фиг. не показаны). Основными конструктивными элементами сверла являются: направление винтовой канавки, форма канавки, углы режущей кромки, форма задней (затылованной) поверхности, ленточка, зад- ний конус и зажимная часть. Режущая часть является основной для процесса резания, так как заключает в себе все режущие элементы. Калибрующая часть служит в качестве направляющей и про- цессе резания и является запасом на переточку инструмента. На ленточках перьев ее расположены калибрующие кромки, оконча- тельно формирующие отверстие. 153
chipmaker.ru Таблица 16 Спиральные сверла, применяемые иа координатно-расточных станках Развертыва- Сверление Ллина сверла Сверло с конусом Морзе ние отвер- стия фрезой отверстия под фрезу № 1 № 2 № 3 № 4 0=£> мм d мм L / L 1 L 1 L 1 L 2,5 2,1 58 3 3,5 2,6 3,1 64 71 45 115 4 4,5 5 5,5 3,6 4,1 4,6 5,1 76 81 86 91 45 47 47 47 115 119,5 119,5 119,5 6 7 8 9 10 11 5,6 6,6 7,6 8,6 9,5 10,5 96 106 116 126 135 140 47 47 62 62 62 62 119,5 119,5 134,5 134,5 134,5 134,5 56 56 56 62 62 62 140 140 140 146 146 146 47 47 47 62 62 62 147,5 147,5 147,5 162,5 162,5 162,5 12 13 14 11,5 12,5 13,5 149 75 75 144,5 144,5 62 62 70 146 146 159 62 62 70 162,5 162,5 175,5 66 66 66 198,5 198,5 198,5 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 14,5 15,5 16,5 17,5 18,5 19,5 20,5 21,5 22,5 23,5 24,5 25,5 26,5 27,5 28,5 29,5 Направляющая кондукторная втулка для сверл и фрез с цилинд- рическим направ- лением. 70 70 70 70 92 92 92 92 92 92 92 92 92 92 92 92 159 159 159 159 184 184 184 184 184 184 184 184 184 184 184 184 70 70 70 70 70 70 92 92 92 92 92 92 105 105 105 105 175,5 175,5 175,5 175,5 175,5 175,5 200,5 200,5 200,5 200,5 200,5 200,5 215,5 215,5 215,5 215,5 66 66 66 92 92 92 92 105 105 105 105 105 105 105 105 105 198,5 198,5 198,5 223,5 223,5 223,5 223,5 238,5 238,5 238,5 238,5 238,5 238,5 238,5 238,5 238,5 1 J 32 35 36 31 34 35 105 105 105 215,5 215,5 215,5 124 124 124 258,5 258,5 258,5 38 40 37 39 105 105 215,5 215,5 124 124 258,5 258,5 154
Угол 2 у (фиг. 117)—удвоенный угол в плане — оказывает большое влияние на работу сверла. Он выбирается в зависимости от обрабатываемого материала (табл. 17). Фиг. 117. Углы сверла. Таблица 17 Значение угла 2? Обрабатываемый материал 2<р б Граду- сах Обрабатываемый материал 2? в гра- дусах Сталь, чугун, твердая бронза 116—118 Красная медь 125 Латунь, мягкая бронза 130 Эбоннт, целлу- лоид 85—90 Алюминий, дур- алюмин, с илу- мин, электрон, баббит 140 Направление винтовой канавки Угол наклона винтовой канавки <о (фиг. 117) тесно связан с пе- редним углом. С увеличением <и передний угол увеличивается и про- цесс резания облегчается, причем уменьшается крутящий момент и осевое давление, улучшается выход стружки из канавки. Однако с увеличением <и режущая кромка сверла ослабляется. Это'ослаб- ление при одном и том же угле <и получается относительно боль- шим для мелких сверл, чем для крупных, поэтому для мелких сверл универсального назначения угол ш принимается меньшим, чем для крупных сверл. Сверла из быстрорежущей стали работают с повышенным ре- жимом резания, по сравнению со сверлами из углеродистой или ле- гированной стали, поэтому угол ш для первых выбирается большим, чем для вторых. В табл. 18 приведены значения угла ш для сверл универсального назначения. Выбор угла w зависит от рода обрабатываемого материала. С этим приходится считаться при использовании сверл специаль- ного назначения. Угол <и для специальных сверл при обработке ла- туни и мягкой бронзы равен 8—12°; красной меди и алюминия 35—45°. Меньшие значения даны для мелких сверл, а большие для крупных. 155
chipmaker.ru Таблица 18 Угол ш для сверла универсального назначения Сверло из быстрорежущей стали Сверло из углеродистой стали Диаметры <1> Диаметры о» сверл в мм в градусах сверл в мм в градусах 1-1,4 22 0,25-1 19 1,45-1,5 ' 23 1,05-1,5 20 1,55-3 23—24 ’ 4,55-3 20-22 3,1-4 i 25 —• 3,1-6,7 22-23 4,2—6 26 6,2-8,2 - " 27 6,8-10 24 8,3-11,5 28 1 10,1-17 25 11,6—16 . 29 17,5—28 26 16,5-22 30 28,5—39 27 22,5-33 31 39,5-80 28 33,5—35 31—32 35,5-44 : 32 ) 44,5—80 . 33 Форма канавки К профилю канавки сверла предъявляются большие требования. Он должен обеспечить: а) прочность сверла; б) рациональное рас- пределение металла по всему сечению для предотвращения трещин при термической обработке; в) достаточное пространство для раз- мещения стружки; г) правильное образование стружки на режущей кромке и легкий отвод ее из канавки. Основными элементами профиля канавки являются толщина сердцевины, ширина канавки, форма режущей кромки, переходные кривые. Диаметр сердцевины d0 (см. фиг. 116) выбирается в зависимости от диаметра сверла. С целью повышения прочности диаметр серд- цевины для мелких сверл назначается относительно большим, чем для крупных. Для сверл диаметром 0,25—1,25 мм он равен (0,28-4-0,20) Д; для сверл диаметром 1,5—12 мм равен (0,19-4-0,15) Д; для сверл диаметром 13—80 мм равен (0,145-4-0,125) Д, где Д — диаметр сверла. Для повышения прочности сверла диаметр сердце- вины увеличивается по направлению к хвосту. Утолщение сердце- вины равно 1,5—1,75 мм на каждые 100 мм длины сверла. Ширина канавки обычно принимается равной ширине пера. Все отечественные заводы изготовляют сверла с прямолинейной режущей кромкой. Во избежание трещин при термической обработ- ке, а также для облегчения отвода стружки профиль канавки дол- жен иметь плавные закругления. 156
Углы заточки Углы режущей кромки могут рассматриваться как углы заточки сверла и в процессе резания. Передний угол заточки у — угол между плоскостью, касатель- ной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки, и плоскостью, нормальной в той же точке к поверхности вращения режущей кромки вокруг оси сверла. Для определения переднего угла необходимо задаться главной секущей плоскостью, в которой он подлежит изменению. За такую Фиг. 118. Углы заточки сверла. обычно принимают пло- скость NN (фиг. 118), нормальную к режущей кромке у Фиг 119. Перед- ний угол в любой точке режущей кромки. Передний угол в любой точке х режущей кролики (фиг. 119), рассматриваемый в плоскости NN, определяется по формуле С tg ч> cos р. tg V = --------&-----С-----t sin <f — С tg w cos <f sin p. где С_^; гх — расстояние рассматриваемой точки х от оси сверла; Н — наружный радиус сверла: у. — угол, образованный радиусом гх с осью симметрии попереч- ного сечения сверла. Толщина перемычки, характеризуемая углом ц, оказывает не- значительное влияние на угол уг. Пренебрегая ею, мы можем пользоваться такой приближенной формулой: tgTx = C-^-. sin 9 Из формулы видно, что передний угол, зависящий от отношения С = ~ и углов о> и 91, не является постоянным на всем протяжении режущей кромки даже для одного и того же диаметра сверл’а, за- точенного под определенным углом Наибольшее (положитель- ное) значение угла ув получается для точки на периферии сверла 157
chipmaker.ru и наименьшее (отрицательное) в сечении ab по поперечной кромке (см. фиг. 117). Переменный, резко изменяющийся передний угол является боль- шим недостатком конструкции спирального сверла. Он служит при- чиной неравномерного и быстрого износа режущей кромки. На периферии сверла, где имеет место наибольшая скорость резания, будет выделяться наибольшее количество тепла, которое из-за не- большого угла заострения не может быстро отводиться, поэтому место перехода от конуса к цилиндру подвергается наибольшему износу. Задний угол заточки а — угол между плоскостью, касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки, и плоскостью, касательной в той же точке к поверхности, образо- ванной вращением режущей кромки вокруг оси сверла. Согласно определению, принятому в стандартах, он подобно переднему углу измеряется в плоскости NN (см. фиг. 118), нормальной к режущей кромке. За главную секущую плоскость для заднего угла можно прини- мать плоскость 00, направленную вдоль оси сверла и касательную к цилиндрической поверхности,, образованной рассматриваемой точ- кой при вращении режущей кромки вокруг оси сверла. Зависимость между значениями углов aN и а0 в плоскостях AW и 00 для точки, находящейся на периферии сверла, можно выразить приближенной формулой tgaar—tg«0 sin ср. Для достижения более или менее одинакового угла заострения на протяжении всей режущей кромки, а также для обеспечения достаточной величины заднего угла в процессе резания приходится делать переменным также и задний угол заточки. На периферии он принимается равным 8—14°, а у сердцевины 20—25° в зависимости от диаметра сверла. Мелкие сверла имеют на периферии большие задние углы по сравнению с крупными сверлами. Ленточка Для уменьшения трения сверла об обрабатываемую поверхность и уменьшения выделения связанного с ним тепла перо по всей своей длине снабжается выемкой с оставлением небольшой ленточки у режущей кромки. Ленточка предназначается в основном для на- правления сверла в процессе резания. Ширина ленточки должна быть минимальной, так как иначе возникает повышенное трение между ленточкой и обрабатываемой поверхностью. Зажимная часть Сверла изготовляются или с цилиндрическим хвостовиком (диа- метр <20 мм) или с коническим (диаметр 5*5 мм). Цилиндрические сверла диаметром до 6 мм могут быть изго- товлены также и с обратными центрами. Во избежание проворачи- вания сверла в патроне цилиндрический хвост снабжается повод- ком, образованным двумя срезанными лысками. Сверла с коническим хвостом изготовляются с конусом Морзе. Крутящий 158
момент, возникающий в процессе сверления, должен передаваться исключительно конусом, без участия лапки. Она предназначена только для облегчения выталкивания сверла из конического гнезда шпинделя. Улучшение конструкции спирального сверла Спиральное сверло обычной конструкции не является совершен- ным инструментом. Существенным недостатком его является прежде всего резкое изменение переднего угла на протяжении всей режу- щей кромки. По улучшению переднего угла спирального сверла не имеется удовлетворительных предложений. Наиболее напряженным (по нагрузке и отводу тепла) участком сверла является переходная часть (от конуса к цилиндру). Этот участок является и наиболее ослабленным из-за большего передне- го угла. Для уменьшения угла на периферии можно рекомендовать спе- циальную подточку передней поверхности. Подточка сердцевины и поперечной кромки у сверл уменьшает крутящие моменты и осе- вые усилия, загружающие сверло в процессе работы. Подточка распространяется примерно на 0,2—0,25 части длины главных ре- жущих кромок, захватывает спинку второго пера и укорачивает длину поперечной кромки на 25—50%- Вдоль оси сверла подточка распространяется на длину порядка 5—15 мм в зависимости от диаметра сверла. Подточке под- вергаются сверла диаметром свы- ше 12 мм\ она производится пос- ле каждой переточки сверла. Подточка ленточки произво- дится на сверлах диаметром свы- ше 12 мм с целью уменьшения трения ленточки о стенки про- сверленного отверстия и повыше- ния стойкости сверла. Подточка ведется после каждой переточки на длине 2—3 мм от рабочего конца сверла под углом 6—8°. Фиг. 120. Центровочные сверла (зен- ковки), применяемые на координатно- расточных станках. Вдоль края винтовой канавки со- храняется ленточка шириной 0,1—0,2 мм. § 43. Сверла центровочные Для обработки центровых от- верстий применяются зенковки однозубые простые (фиг. 120,а), конусные спиральные (фиг. 120,6) и центровочные (фиг. 120,в). Распространенным утлом 2? центровочных сверл является 60°. Центровочные сверла служат также для первоначального за- сверливания углубления при сверлении отверстий в сплошном ме- 159
талле. Это углубление служит направлением для спирального сверла в начале его работы. Угол заточки центровочных сверл 2 о должен быть меньше угла заточки спирального сверла; обычно его делают равным 60 или 90°. При подготовке отверстия центровочным' свер- лом в начале работы спирального сверла его перемычка не участ- вует в работе, что обеспечивает более надежное направление сверла. § 44. Расточные резцы К резцам для внутренней расточки применимы в основном те же требования, что и к резцам для наружной обточки. Разница за- ключается главным образом в том, что задний угол расточных резцов принимается несколько бдльшим, чем у резцов для наруж- ной обточки; это необходимо для того, чтобы исключить трение рез- ца о поверхность отверстия. Конструкция расточных резцов в зна- чительной степени определяется диаметром и глубиной растачива- емого отверстия. Достоинство расточного резца заключается в его простоте и дешевизне изготовления, однако основным его преимуществом пе- ред другими видами режущего инструмента, служащего для обра- ботки отверстий, является его способность выправлять форму отверстия и обеспечивать заранее заданное направление и располо- жение оси отверстия. Не следует забывать, однако, что необходи- мыми условиями для этого являются прежде всего точность самого станка, на котором производится расточка, достаточная жесткость резца и обрабатываемой детали, а также небольшой, равномерно распределенный припуск на окончательную расточку отверстия. При расточке длинных отверстий небольших диаметров прихо- дится применять резцы с длинным и топким стержнем, что приводит к пружинению резца и к появлению вибрации в процессе обработки; поэтому при работе такими резцами применяются низкие скорости резания и малые подачи, что делает обработку отверстий при та- ких условиях весьма неэкономичной. В табл. 19 приведены основные типы расточных резцов для расточки отверстий па координатно-расточных станках. Для улучшения условий резания все типы расточных резцов устанавливаются выше оси вращения детали на величину b (фиг. 121,а); вследствие этого в процессе работы величина заднего 160
Таблица 19 Типы резцов для координатно-расточных станков и основные нх размеры I Резцы из быстрорежущей стали № по пор. Наимено- вание Эскиз Размеры S о к 1 к I —- - 4 1 — 1 К. D L 1 1,5 8 45 20 2,5 60 4,5 12 90 150 160 40 18 90_ 130' 160 ' 10 25 200 50 К1 L 1 4.5 8 50 65 80 20 6,5 12 90 130 160 40 10 18 90 130 160 200 25 130 160 200 50 22 90 130 160 200' О £ 1 О1 6.5 12 200 40 '20 15 18 300 30 30 25 90 130 160 200 * i 11 1055 161
chipmaker.ru 162
Продолжение 164
Продолжение № по пор. Наимено- вание Эскиз Размеры D L 1 12 130 40 18 160 25 160 50 200 13 ш 3 ш ш о & Ку D L а 15 12 130 8 130 160 12 165
Продолжение № по пор. Наимено- вание Эскиз Размеры 15 s 16 3 а с 17 18 к о к о. о с >> t Сече В ^ние н L Примечание Ъ Л5 а?=45° fZ Iе» 6 6 25 Оправка 0 12 —L—J' 8 8 40 Оправка 018 П D* Сече В ние н L 91 Примечание 12 12 80 30° Патрон С0=4 ДУ> f / 1 Q3 L 1Ь cft-угол установки 16 16 100 10° Патрон • Сече В ние н L Примечание U, .11^ 6 6 25 Оправка 0 12 8 8 40 Оправка 018 W 111- Сеч( В ^ние н L 91 Примечание т д со 1 12 12 80 30° Патрон 16 16 100 10° Патрон 166
Продолжение № по пор. Наимено- вание Эскиз Размеры Сечение В И b I 4 Примечание 19 а и о Q cd О а и 3* с п сЗ К cd 6 6 8 8 20 25 30 20 30 30 45 25 Оправка 012 Оправка 018 угла а'=ао+т и переднего угла: 7а=’/°—t, где а и 7 —величина заточенных на резце заднего и переднего углов, Для черновой расточки резцы устанавливают под углом 60°, а для чистовой — под 45° к оси расточной оправки. Величины углов заточки (при установке выше оси обрабаты- ваемого отверстия) для разных типов расточных резцов для черно- вой и чистовой расточек приведены в табл. 20. Таблица 20 Величины углов заточки у расточных резцов в градусах Резцы Материал резцов Задние углы “а Передние углы 7г> Угол воз- вышения Л Углы в плане 41 д Черновые Быстрорежущая сталь 8 10 . 4 60 15 Твердые сплавы 3 . 5 4 60 10 Чистовые Быстрорежущая сталь 12 15 4 90 0с30' Твердые сплавы 5 8 4 90 0°30' Примечания. 1. Величина затачиваемых задних углов а°=а°й—т°; величина затачиваемых передних углов 7о=Т) + ,со; угол установки I b \ т°=агс tg I — I. 2. Величина затачиваемых главных углов в плане $>о=$>оа—У0; вели- чина затачиваемых углов <pi°=?ioa+v>o; угол установки резца относитель- но оси расточной оправки для черновой расточки <р=60°; для чистовой расточки у=45°. 167
chipmaker.ru § 45. Развертки На координатно-расточных станках для чистовой обработки отверстий широко применяются ручные развертки (ОСТ НКТМ 2512—39) и машинные (ГОСТ В-1672—42). В зависимости от технологических требований развертками мож- но получить отверстия с широким диапазоном допусков: от 5-го до 1-го класса точности. Точность и чистота отверстий, обработанных разверткой, зависят от ее конструкции и условий эксплуатации (характера предвари- тельной обработки отверстия, режимов резания, качества охлажда- ющей жидкости, заточки режущих элементов и т. д.). Большое значение для нормальной работы разверток имеет пра- вильное распределение припусков на эту операцию и вообще тех- нология предварительной обработки отверстия в целом. Технологи- ческий процесс должен быть построен так, чтобы на долю развертки осталось снятие только тонкой отделочной стружки, т. е. высоты гребешков после предшествующей операции. Для достижения наивысшего класса чистоты и минимальных гребешков при развертывании большое значение имеет правильный выбор охлаждающей жидкости. Если при работе резцами и сверла- ми наиболее важным требованием к охлаждающей жидкости яв- ляется хорошая охлаждающая способность, т. е. интенсивный отвод тепла от режущих кромок инструмента, то специфические условия работы развертки и требования к обработанной поверхности выдви- гают на первый план «смазочные» свойства охлаждающей жидко- сти, т. е. влияние ее на чистоту обработки. Практика показывает, что наилучшая чистота развернутых от- верстий получается в случае применения охлаждающих жидкостей, приведенных в табл. 21. § 46. Торцевые фрезы для развертывания отверстий На координатно-расточных станках для чистовой обработки от- верстий широко применяются специальные торцевые фрезы, отли- чающиеся от торцевых фрез, служащих для фрезерования плоско- стей, углом заточки, наличием калибрующей ленточки и точным изготовлением. У торцевых фрез, предназначенных для развертыва- ния отверстий, угол 9 обычно выполняется равным 90°, т. е. режу- щая кромка по отношению к оси обрабатываемого отверстия располагается перпендикулярно. При таком расположении режущей кромки радиальная составляющая усилия резания незначительна по своей величине, благодаря чему обеспечивается более надежное, по сравнению с развертками, направление режущего инстру- мента. Основные типы и размеры торцевых фрез для обработки отвер- стий на координатно-расточных станках приведены в табл. 22. 168
СМ W =f S *о ГО Ь- Охлаждающие жидкости при развертывании Сплавы электронные® <ч Ф S Я £ ф О S 3 Ф и 3 О S о <и ® «о « ° SwS 5? «5 S2 £• 22& . £ В,|ж *- * 2м -° ® 8 m 5 S S 2*^ <Ь я E с01 <=°5С?« .«5 Сплавы алюминиевые 1 . К § " ч о ® з ® » | йзЕа5ггё5 SS« 5 S g» «>g §ф°5 CL Ф s Si О S л (_ Ю и V CN 3 fad Д Д v д 2ч-° --^ Е о о «=? о. i cl • a \» о к«2а f >> а © <и я * ф О. Ф ю О О 2>Ф 3 ф ау р- и о СЦ j ’ сч Д Л 4 LQ да Я х 3 5« - К « О Г? ’Й О >а Д о о J о Ч X Ьй ® О ° Ф & Uft® и ЬС « S са « л а «гл ь* Латунь . ол я л Оь 0,01 Д ч <о х о >, ш s ч S • «ок СП «Ж S 5 ® ко д г: s 1 Бронза -&Ч 0J « о- ё ° ° 5 ?•§ <и О- д я Д г*3? Оч 2 гл to-i со 2 2 д ь« о ‘ст яз г; Ф О. Легированные стали (в том числе нержа- веющие) , _, «а СХФ О-S' gjl 6 xsa s и 5 “ з S ’§’ £ S л о Я •& l^s 2.0 SC0<Ur2SKv>4 ЙО® cns CQ о u«v U r: e-8^ 2 ФО о - д Д 5 >< S J-i о n 75 eg Я а«£з S >'2 о ф «2* Ь Cl <-> О ОЙ ^?Ф 3 " « | ►J Q (» С4 СМ _ .' ' ol'is £ и . --S 5® О с да vO \O t=I ••"Л О « « й 5 °* а L*4 Ф ГО ® kO ф О ед щ 5 3 S Чугун ковкий > ° " И I -° к ,г ы ч со • ё 5 о “5 а “ л =4 й 2 • • v о ®» Машино- поделочная сталь (высота гребешков 5—10 мк) . s й Ф Ф «ef К к ф О- о *?Йг s о & Е я £ ® S фшо ® £ 5 д е •& g s s а >> Ф Д <р »£ Ь4 СХ ?• ° в: “О С S о * 3 LQ >, г; >> ф eg ^oj *2 ° тх и ф и ч пэ ф 2е2 g 2 о « л 5 g.2 . . ^ s " a tf яв® Машино- поделочная сталь (высо- та неровно- стей 20— 60 лк) г , » хо ГО m О 5 д S z 5 ф Й 50 о о К и 2 „ о о cl<u Й§* . <3<3t=2 >,« 01 03 ®4^«о'3 ло2§о ё о sq m 169
Торцевые фрезы для координатно-расточных станков chipmaker.ru ч 1 I-/-1 =$1 1 П 1 Г~ 1 _? .. I Диаметр фрезы для р I вертывания отверстия 1 -1,- J ' f 1 —> f -6- т? — • D — — 4 ,—— 1 . Фреза с цилиндриче- ской направляющей частью Фреза с удлиненной цилиндрической на- правляющей частью Фреза с конусом Морзе № 1 и цилин- дрической направ- ляющей частью Фреза с конусом Морзе № 1 № 2 № 4 Di L 1 /1 Число зубцов D' L 1 /1 Число зубцов А L h Число зубцов L Число зубцов L 1 Число зубцов L 1 Число зубцов 2,5 4 4 95 10 15 15 20 4 6 8 75 4 5 15 4 6 130 8 30 4 80 5 4 2,5 3 4 4 3 3,5 4 4 7 8 12 35 4 4,5 5 3,5 4,5 5 5 5 80 7 20 4 5 5,5 5,5 85 7 4,5 5 6,5 145 15 45 — 5,5 6 6 6,5 6,5 7,5 8 10 85 11 25 6,5 7 7,5 7,5 8| 8,5 100 8 4 7 7,5 8,5 8 9 4 9 10 Направляющая кон- 95 12 12 155 12 10 11 6 дукторная втулка для фрез с цилиндрической направляющей. 6 11 12 12 13 110 is 14 е > 14 15 16 6 165 16 6 15 16 16 17 17 18 о 18 19 175 20 19 20 20 22 22 24 120 22 24 25 8 25 26 185 25 8 26 28 — 28 30 — — 30 32 — 32 34 34 35 • 195 36 35 36 36 38 10 38 40 40
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 to ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫМИ ЗАВОДАМИ № по пор. Наименование Модель 2450 Модель 2440 Модель 2430 Модель СКР-4 1 Продольный ход стола в мм 1000 700 400 600 2 Поперечный ход стола в мм 600 400 250 350 3 Полезная площадь рабочего стола в мм 1100x600 900X400 450x280 650x400 4 Максимальный вылет шпинделя в мм 500 500 310 — 5 Минимальное и максимальное положе- ние шпинделя от стола в мм 150-650 100 550 125-445 575 6 Наибольший размер конуса закрепляе- мого инструмента в шпинделе Морзе № 4 Морзе № 4 Морзе № 2 Морзе № 2 7 Ход гильзы шпинделя в мм — 150 150 150 8 Число скоростей и пределы чисел обо- ротов в минуту Бесступенчатое регулирование 200-850-1900 Бесступенчатое регулирование 25-200; 800; 250—2000 145-290-580- 725-1450-2900 50-75—115-180— 275 - 420 - 640- 950-1500 9 Величина подач в мм на 1 оборот шпинделя 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,09; 0,11; 0,13; 0,16 Бесступенчатое регулирование 4+120 мм/мин 0,025; 0,04; 0,07; 0,1; 0,16; 0,28 0,045; 0,12; 0,18 10 Точность отсчета по линейке в мм 1 мм 1 мм 1 мм 1 мм 11 Точность отсчета по делительному ба- рабану 0,01 мм 0,01 мм 0,01 мм 0,01 мм 12 Точность отсчета по нониусу делитель- ного барабана 0,001 мм 0,001 мм 0,001 мм 0,001 мм 13 Гарантийная точность на максимальных размерах 4-0,005 мм +0,008 мм +0,008 мм ±0,005 мм 14 Наибольший диаметр сверления отвер- стий в стали 0 25 мм 0 25 мм 0 15 мм 0 15 мм 15 Наибольший диаметр растачивания 0 200 мм 0 200 мм 0 60 мм 0 40 мм 16 Высота станка в мм 2380 2405 2060 2200 17 Площадь, потребная для станка, в мм 3300X2800 2066X2050 1460X1500 1900X1800 18 Число подач и величина подач стола — 6 3 — в мм/мин 25; 40; 60; 100; 250; 1000 16; 50; 150 19 Вылет шпинделя в мм 500 500 310 — 20 Ускоренная подача стола в мм/мин 1000 1000 1000 — 21_ Ход шпиндельной головки в мм 250 300 175 — 22 Количество пазов в столе 7 — 4 4 $ Расстояние между пазами в мм 80 80 60 — 1 2^ \ Мощность электродвигателя для подачи стола, смазок и шпинделя 0,4 кет (2800 об/мин) 0,245 кет (1204-3600 об/мин; 0,25 кет (1450 об/мин) — '25 s; ^Мощность основного электродвигателя Постоянного тока 2 кет Постоянного тока 2 кет (350—2800 об/мин) 3-скоростной 0,5+1,24-1,5 кет 1,5 кет (1500 об/мив)
chipmaker.ru ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ ФИРМЫ „СИП“ № по пор. Модель МР-2с МР-Зс МР-4в МР-5в МР-6 МР-бв Гидроп- тик-В 1 Продольный хсд стола в мм 300 450 600 800 1300 1300 950 2 Поперечный ход салазок суппорта 200 300 400 600 1000 1000 700 В мм 3 Полезная площадь рабочего стола 270X 450 380X520 494X700 706ХЮ00 1024X1500 1024X1500 612X1000 в мм 4 Высота подъема траверсы в мм 340 390 390 560 800 520 750 5 Максимальное расстояние от стола до траверсы в мм 380 520 500 670 850 850 700 6 Конус Морзе главного шпинделя 1 2 4 4 4 4 4 7 Конус Морзе быстроходного — — 1 1 2 2 — шпинделя . 8 Ход гильзы главного шпинделя 100 125 180 180 250 250, гори- 250 В мм зонтально- 9 го 300 Ход гильзы быстроходного шпин- — — 100 100 100 100 — 10 деля в мм Число скоростей и пределы чисел оборотов в минуту 6 9 9 9 9 9 18 11 190-3000 57-1500 45-400 45-400 40-200 40-350 40-1250 Число скоростей и пределы чисел оборотов в минуту — — 9 9 9 9 212-1870 212-1870 200-1000 200-1000 12 Величина подач в мм на 1 оборот о,. 0,1; 0,2 0,08; 0,13 0,21 0,08; 0,13 0,21 0,075; 0,13 0,2; 0,3 0,13; 0,2 0,32 0,04; 0,07 0,09; 0,11 главного шпинделя 13 Величина подач в мм на 1 оборот быстроходного шпинделя — — — 0,037; 0,065 0,1; 0,15 0,07; 0,11 0,18 0,16; 0,25 Шаг измерительных ходовых вин- Я я 5 5 5 Оптическая 14 о линейка тов в мм 15 Точность отсчета по линейке в мм 1 1 1 1 1 1 1 16 Точность отсчета по делительно- му барабану в мм 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,001 17 Точность отсчета по нониусу де- лительного барабана в мм 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 30 18 Наибольший диаметр сверления главным шпинделем в мм 12 25 30 30 30 30 19 Наибольший диаметр сверления быстроходным шпинделем в мм — — 12 12 20 150 20 150 150 20 Наибольший диаметр расточки главным шпинделем в мм 40 75 150 150 21 Наибольший диаметр расточки быстроходным шпинделем в мм — — 40 40 75 75 1996x2220 22- Площадь, потребная для станка, 800X800 900x980 1670X1800 1900X2290 2540X3200 2540X 3200 В мм 23 Высота станка в мм 1800 2150 2400 2785 3100 3100 2660 24 Гарантийная точность на макси- мальных размерах +0,003 ±0,005 ±0,005 ±0,008 ±0,015 ±0,010 ±0,005 25 Наибольший диаметр разверты- 14 30 45 45 60 60 45 сл вания концевыми фрезами • 1
chipmaker, ru ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ „ХИЛЛЕ ВЕРКЕ" № по пор. Модель 4 5В 5ВА 6 1 Продольный ход стола в мм 600 800 1000 1300 2 Поперечный ход салазок суп- порта в мм 400 600 700 1000 3 Полезная площадь рабочего стола в мм 400X650 700X1000 750Х1Ю0 1000X1500 4 Максимальное расстояние от стола до траверс в мм 500 800 900 900 5 Конус Морзе шпинделя 3 4 4 4 6 Ход гильзы шпинделя 150 200 250 250 7 Число скоростей шпинделя и 9 12 24 24 пределы чисел оборотов в минуту 50—1500 50—750 3-750 3-750 8 Величина подач на 1 оборот шпинделя в мм наименьшая 0,03 0,04 0,04 0,06 9 Величина подач на 1 оборот шпинделя в мм наибольшая 0,13 0,18 0,12 0,18 10 Число подач шпинделя 3 3 6 6 11 Наибольший диаметр сверле- ния в мм 25 45 45 45 12 Наибольший диаметр расточ- ки в мм 100 170 170 170 13 Гарантийная точность на мак- симальных размерах в мм +0,005 ±0,008 ±0,008 ±0,01 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КООРДИНАТНО-РАСТОЧНОГО СТАНКА ЛИНДНЕР, МОДЕЛЬ 15 1 Полезная площадь рабочего стола в мм 600X1000 2 Продольный ход стола в мм 1000 3 Поперечный ход стола в мм 600 4 Наибольшее расстояние от стола до шпинделя в мм 650 5 Наименьшее расстояние от стола до шпинделя в мм 150 6 Конус Морзе переходных втулок 2—4 7 Наибольший автоматический ход шпинделя в мМ 250 8 Наибольший ход шпиндельной головки в мм 250 9 Число оборотов шпинделя в минуту 50—1900 176
Продолжение 10 Суммарный ход сверлильного шпинделя в мм 500 11 Вылет сверлильного шпинделя в мм 680 12- Подача шпинделя в мм за 1 оборот 0,034-0,18 13 Точность отсчета по делительному барабану 0,01 мм 14 Точность отсчета по нониусу 0,001 мм 15 Гарантийная точность для всех установов ± 0,008 мм 16 Наибольшая погрешность между осями двух отверстий ± 0,01 мм 17 Максимальный диаметр сверления в мм 40 18 Максимальный диаметр обрабатываемого отверстия 200 мм 19 Число Т-образных пазов в рабочем столе 7 20 Расстояние между Т-образными пазами в мм 85 21 Ширина Т-образных пазов в мм 12 22 Размеры основания станка в мм 1550x 2200 23 Высота станка при максимально поднятом шпинделе 2380 мм 24 Площадь, потребная для станка, в мм 3250X 4300 25 Вес станка ~ 5000 кг ПРИЛОЖЕНИЕ 5 РЕКОМЕНДУЕМЫЕ РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ ПРИ РАБОТЕ НА КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКАХ ОПЕРАЦИЯ Скорость резания в м/мин Мягкая сталь Твердая сталь Чугун Алюминий и его сплавы Сверление спиральными сверла- ми из инструментальной стали 12 9 12 20 Сверление спиральными сверла- ми из быстрорежущей стали 25 15 18 40 Развертывание торцевыми фре- зами 5 4 5 10 Расточные резцы из быстрорежущей стали Обдирка 20 15 20 35 Чистовая расточка 25 20 25 40 177
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 ОБОРОТЫ И ПОДАЧИ ДЛЯ РАСТОЧНЫХ РЕЗЦОВ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Диаметр отверстия Фреза и развертки Чугун и мягкая сталь ' Твердая сталь Рассверловка на больш. скор. Диаметр отверстия Обороты Подача Обдирка Чистовая расточка Обдирка Чистовая расточка Обороты Подача Твердая сталь Чугун и мягкая сталь Обороты Подача Обороты Подача Обороты Подача Обороты Подача Чугун и мягкая сталь Твердая сталь Алюминий 2,5 554 680 0,11 3 о о bd ЕГ О ХО о о м о н- X X СХ с о о о сх X \О о X сх с 2,5 3 453 554 0,11 3 5 298 364 0,11 — — — — — — — — — — — 5 7 204 244 0,11 7 10 167 167 0,11 10 13 ПО 137 0,11 453 0,16 453 0,11 364 0,25 453 0,11 — 1250 2250 13 16 90 110 0,11 364 0,16 364 0,11 298 0,25 364 0,11 1250 1010 2100 16 20 74 90 0,11 298 0,16 298 0,11 244 0,25 298 0,11 1010 840 1960 20 25 59 74 0,11 244 0,25 244 0,11 204 0,25 244 0,11 840 680 1750 25 30 49 59 0,11 204 0,25 204 0,11 167 0,25 204 0,11 680 554 1600 30 35 49 49 0,11 167 0,25 167 0,11 137 0,25 167 0,11 554 453 1450 35 40 40 49 0,11 167 0,25 167 0,11 137 0,25 167 0,11 554 453 1250 40 45 40 49 0,11 137 0,25 137 0,11 ПО 0,25 137 0,11 453 364 1010 45 50 40 40 0,11 137 0,25 137 0,11 ПО 0,25 137 0,11 453 298 1010 50 55 40 40 0,11 ПО 0,25 ПО 0,11 90 0,25 ПО 0,11 364 298 840 55 60 — — — ПО 0,25 ПО 0,11 74 0,25 ПО 0,11 364 244 840 60 70 — — — 90 0,25 90 0,11 74 0,25 90 0,11 364 204 680 70 80 — — — 74 0,25 74 0,11 59 0,25 74 0,11 298 167 554 80 90 — — — 74 0,25 74 0,11 59 0,25 74 0,11 298 167 453 90 100 — — — 59 0,25 59 0,11 49 0,25 59 0,11 244 453 453 100 120 — — — 49 0,25 49 0,11 49 0,25 49 0,11 204 137 453 120 140 — — — 49 0,25 49 0,11 49 0,25 49 0,11 167 по 364 140 160 — — — 40 0,25 49 0,11 49 0,25 49 0,11 167 ПО 298 160. 178
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ОБОРОТЫ И ПОДАЧА ДЛЯ СПИРАЛЬНЫХ СВЕРЛ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ ПРИ РАБОТЕ НА КООРДИНАТНО- РАСТОЧНЫХ СТАНКАХ Диаметр отверстия Мягкая сталь Твердая сталь Чугун Алюминий Диаметр отверстия 1 Предваритель- ное сверление отверстия Обороты в минуту Подача в мм Предваритель- ное сверление отверстия Обороты в минуту Подача в мм Предваритель- ное сверление отверстия Обороты в минуту Подача в мм Предваритель- 1 ное сверление отверстия Обороты в минуту Подача в мм 2 — 1800 0,04 — 1600 0,04 .— 1850 0,04 .— 2350 0,07 2 3 — 1700 0,04 — 1400 0,04 — 1700 0,04 — 2200 0,07 3 4 — 1550 0,07 — 1250 0,07 — 1550 0,07 •— 2050 0,07 4 5 — 1400 0,07 — 1010 0,07 — 1400 0,07 — 1900 0,09 5 6 — 1250 0,09 — 840 0,07 — 1250 0,07 — 1750 0,09 6 8 — 1010 0,09 — 680 0.09 — 1010 0,09 — 1500 0,09 8 10 — 840 0,09 — 554 0,09 — 840 0,09 — 1250 0,11 10 12 — 680 0,11 — 453 0,09 — 554 0,11 — 1010 0,11 12 14 — 554 0,11 — 453 0,09 — 453 0,11 — 840 0,11 14 16 — 453 0,16 — 364 0,11 - 453 о.,16 — 840 0,11 16 18 — 453 0,16 — 298 0,11 — 453 0,16 — 680 0,16 18 20 — 453 0,16 — 298 0,11 — 364 0,16 — 680 0,16 20 22 — 364 0,16 — 244 0,11 — 364 0,16 — 554 0,16 22 24 — 364 0,16 — 244 0,11 — 364 0,16 — 453 0,16 24 26 - 298 0,16 — 204 0,11 — 298 0,16 — 453 0,16 26 28 — 298 0,16 — 204 0,16 — 298 0,16 •— 453 0,16 28 30 — 244 0,16 — 204 0,16 — 298 0,16 — 453 0,25 30 32 10 244 0,16 10 167 0,16 10 244, 0,16 — 453 0,25 32 34 10 204 0,25 10 167 0,16 10 244 0,25 — 364 0,25 34 36 10 204 0,25 10 167 0,16 10 244 0,25 — 364 0,25 36 38 10 204 0,25 10 137 0,16 10 203 0,16 — 364 0,25 38 40 10 167 0,25 10 137 0,16 10 203 0,25 — 298 0,25 40 45 10 167 0,25 10 137 0,16 10 167 0,25 — 298 0,25 45 50 10 167 0,25 10 ПО 0,16 10 167 0,25 10 244 0,25 50 55 10 137 0,25 10 90 0,16 10 137 0,25 10 244 0,25 55 60 10 110 0,25 10 74 0,16 10 110 0,25 10 204 0,25 60 179
ПРИЛОЖЕНИЕ 8 РЕЗЦЫ ДЛЯ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ Технические условия Настоящие технические условия распространяются на резцы для координатно-расточных станков: а) быстрорежущие (цельные и сварные); б) с напаянными пластинками из металлокерамических твердых сплавов. Внешний вид 1. Поверхности заточки головки резца — передняя и задняя должны быть тщательно шлифованы. 2. Поверхности стержня резца должны быть тщательно обрабо- таны. 3. Опоры и установочные поверхности стержней резцов должны при наложении их на плиту обеспечивать полное прилегание, без качания. 4. Режущие кромки должны быть остро заточены и доведены, без завалов. 5. На режущих кромках резцов не должно быть трещин, зау- сениц, вмятин, выкрошенных мест и т. п. дефектов. 6. Резцрт, сваренные встык, в местах соединения не должны иметь раковин, наплывов металла или утолщений. 7. У резцов с пластинками твердых сплавов пластинки должны быть прочно припаяны к гнезду стержня резца; слой припоя должен быть сплошным и равномерным и не превышать по толщине 0,1 мм. Материал 8. Материал для цельных резцов — сталь Р18. 9. Материалом для сваренных встык резцов служит сталь Р18 для головки резца и сталь У7 по ГОСТ В-1435—42 для резца. 10. У резцов с пластинками твердого сплава державки изготов- ляются из стали У7 по ГОСТ В-1435—42. Твердость 11. Твердость режущей части резцов из быстрорежущей стали должна быть в пределах 62—65 по Роквеллу шкала С. Примечания. 1. В целях увеличения стойкости резцов в работе ре- комендуется после закалки и отпуска производить дополнительную терми- ческую обработку, т. е; низкотемпературное цианирование или охлаждение ниже нуля (порядка 80—85°С). 2. Рекомендуется изготовлять заготовки резцов ковкой, это улучшает их качество. 12. Твердость стержней резцов и державок резцов с пластин- ками твердых сплавов должна быть в пределах 30—40 по Роквеллу, шкала С. 180
ФРЕЗЫ ДЛЯ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ Технические условия Настоящие технические условия распространяются на фрезы для ’ координатно-расточных станков. Внешний вид 1. Чистота обработанных поверхностей фрез должна соответ- ствовать требованиям, указанным в ведомственных нормалях и ра- бочих чертежах. 2. Острые внутренние углы при переходе шейки к рабочей части и к хвостовику не допускаются. 3. Центровые отверстия должны быть тщательно обработаны и зачищены, не должны иметь забоин и разработанных мест. 4. Калибрующая часть и обратный конус фрез должны быть до- ведены по ленточкам. Фаски не Должны иметь следов задирин, а зубцы — закругленных лезвий. Места переходов калибрующей части к обратному конусу должны быть сглажены оселком. 5. Передняя грань зубьев должна быть тщательно отшлифо- вана. 6. Завалы у режущей кромки зубьев фрезы не допускаются. 7. На поверхностях фрез не должно быть трещин, забоин, чер- новик выкрошенных мест, поджогов, заусенцев и следов коррозии. Размеры и допуски 8. Размеры фрез должны соответствовать ведомственным нор- малям и рабочим чертежам. 9. Отклонения и допуски по диаметру фрез 2 класса точности должны соответствовать значениям, указанным в таблице. Номинальные диаметры в мм По стали По силумину Отклонения в микронах верхнее нижнее верхнее нижнее До 3 + з -2 — 7 -12 Свыше 3 до 6 + 5 0 - 5 -10 . 6 » 10 + 7 0 — 5 -11 . ю. 18 + 8 0 — 8 ' -16 ' . 18 . 30 + 10 0 - 8 -17 . 30 . 50 + 11 0 -11 -22 10. Отклонения на свободные размеры допускаются по 7-му классу точности (ОСТ 1010). 11. Торцевое биение режущих кромок торцевых зубьев при про- верке на центрах не должно превышать: для фрез диаметром до 18 мм........... 0,01 мм „ » . свыше 18 мм.......... 0,02 . 12. Радиальное биение при проверке на центрах не должно пре- вышать: для фрез диаметром до 18 мм........... 0,006 мм . - , свыше 18 мм ........ 0,008 . LSI
chipmaker.ru 13. На режущих кромках фрез оставлять ленточку (по цилинд- ру) шириной 0,1—0,3 мм. Материал 14. Фрезы изготовляются из инструментальной легированной стали по ГОСТ 5950—51 (рекомендуется сталь марки 9ХС) или же из заменителей быстрорежущей стали (рекомендуется сталь Р9). 15. При изготовлении фрез с коническим хвостовиком из заме- нителей быстрорежущей стали, последние должны быть изготовле- ны сварными. Допускается изготовление составных фрез с применением пай- ки ТВЧ. 16. Материалом для хвостовиков сварных фрез служит сталь марки 50 по ГОСТ В-1050—52. Твердость 17. Твердость фрезы из инструментальной легированной стали должна быть в пределах 61—64, из заменителей быстрорежущей стали в пределах 62—65 единиц по Роквеллу, шкала С. Режущие кромки фрез рекомендуется подвергать цианированию; твердость хвостовика в пределах 30—40 единиц по Роквеллу, шка- ла С. 18. Твердость фрез проверяется на фасках или на задней по- верхности зубьев. 19. На поверхности рабочей части фрез не должно быть обез- углероженных и мягких мест. Испытание в работе 20. Фреза должна выдержать испытание в работе без изломов, без выкрашивания, вмятин и притупления режущих кромок. После испытания фреза должна сохранять свои режущие свой- • ства и быть пригодна к дальнейшей работе. 21. Испытание в работе производится по стали марки 50 по ГОСТ В-1050—52 или по силумину марки АЛ2 по ГОСТ 2685—44. 22. В качестве охлаждающей и смазывающей жидкости приме- няют спирт денатурированный или масло веретенное № 2. 23. Отверстия под фрезу растачиваются резцом с припуском в пределах величин, указанных в таблице: Диаметр фрезы в мм от 3 до 6 свыше 6 до 10 свыше 10 до 18 свыше 18 до 30 свыше 30 до 50 Величина припуска в мм 0,05 0,07 0,08 0,09 0,10 24. Испытание фрез производится на координатно-расточных станках. 25. Каждая испытуемая фреза должна обработать не менее 10 отверстий глубиной не менее двух диаметров. 26. При выводе фрезы из отверстия не допускается вращение фрезы в обратном направлении. 182
- ПРИЛОЖЕНИЕ 9 ПРИМЕРЫ ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ СЛОЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ ПО СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЕ ЧЕРТЕЖНОГО ХОЗЯЙСТВА (фиг. 122 — 134) Разрез по 8 В Разрез по DD Фиг. 122. Кронштейн с двумя наклонными отверстиями, оси которых пересекаются. 18а
chipmaker.ru 184
Фиг. 124. Кронштейн с системой встречных и расположенных наклонно к базовым плоскостям отверстий. 185
chipmaker.ru д h^O,OZ—_ Фиг. 126. Кронштейн с отверстиями, расположенными параллельно базовым плоскостям.
00 оо chipmaker, ru Фиг. 128. Кронштейн со встречными несквознымн отверстиями и отверстием, расположенным на- клонно к установочной плоскости.
Фиг. 130. Кронштейн с системой отверстий, расположенных параллельно установочной пло- • скости.

chipmaker, ru
Назрез по СС
chipmaker.ru Разрез по СС
Разрез по В-В Вид по стрелке А и---------1ВО±о.ог--------

chipmaker.ru Фиг. 131. Кронштейн с системой встречных и наклонных отверстий.
chipmaker.ru
chipmaker.ru ж
Разрез по СС chipmaker.ru Фиг, 134. Корпус с системой встречных отверстий, расположенных в различных ст(
Разрез ПО СС Разрез по в-в Корпус с системой встречных отверстий, расположенных в различных стенках.
chipmaker.ru
chipmaker.ru ЛИТЕРАТУРА 1. Глухов И. М. и ДартауА. Н., Работа на координатно-расточных станках, Оборонгиз, 1953. 2. Зайденберг Н. М. и Саванов А. П., Монтаж, эксплуатация и ремонт координатно-расточных станков, Машгиз, 1951. 3. Кожин П. И., Самник С., Работа на разметочно-сверлильном станке «СИП», ОНТИ НКТП СССР, 1934. 4. К о с м а н В. А. и Н е м ч е н о к А. Е., Координатно-расточной станок модель 2450. (Руководство по уходу и обслуживанию). Центральное Бюро Тех- нической информации, М., 1952. 5. НИАТ, Руководство по эксплуатации и обслуживанию координатно- расточных станков «СИП», Оборонгиз, 1949. 6. Преображенский Н. Д., Практика расточного дела, Машгиз, 1940. 7. Соболев Н. П., Разметочно-сверлильные станки и работа на них, Маш- гиз, 1947. 8. Фельдштейн Э. И., Развертки, Машгиз, 1947. 9. Энциклопедический справочник «Машиностроение», т. II и VII, Маш- гиз, 1948. 10. Ягудин М. Л., Эксплуатация станка «СИП», Журн. «Станки и инстру- мент», 1947, № 14. 11. Ведомственные нормали МТ и ТМ. 12. Каталоги выставки 1952 г. Министерства Станкостроения СССР. 13 Каталоги фирмы «СИП».
СОДЕРЖАНИЕ Стр. Предисловие.................. ........................................ 3 Глава I. Координатно-расточной станок модели 2450 .................... 5 § 1. Назначение станка............................................ 5 § 2. Кинематическая схема станка и принцип измерения координат . . 6 § 3. Описание конструкции отдельных узлов и механизмов станка: узел станины.............................................. 10 привод перемещения стола и салазок........................ 16 оптическое устройство станка.............................. 18 стойка.................................................- 22 блок направляющих......................................... 22 коробка скоростей........................................ 29 шпиндельная коробка и расточной шпиндель.................. 34 фрезерная головка....................................... 39 § 4. Электрооборудование станка.................................. 43 Глава II. Трехшпиндельный координатно-расточной станок МР-6В порталь- ного типа с измерительными ходовыми винтами...................... 45 § 5. Описание станка . . .................................... 45 § 6. Корригирующее устройство станка............................. 53 Глава III. Координатио-расточиой станок с оптическим устройством для отсчета координат «Гидроптик-В».................................. 56 § 7. Описание станка............................................. 56 § 8. Измерение перемещений н оптическое устройство станка ... 61 Глава IV. Принадлежности координатио-расточиых станков.............. 63 § 9. Прецизионный универсальный делительный стол................. 63 § 10. Прецизионный круглый делительный стол...................... 67 § 11. Делительное приспособление................................. 69 § 12. Визирный микроскоп и визирный угольник..................... 72 § 13. Центрирующий ватерпас.................................... 74 § 14. Центрирующий индикатор................................... 75 §15. Осевой индикатор.......................................... 77 § 16. Автоматический керн........................................ 77 § 17. Направляющий кронштейн .................................... 78 § 18. Расточные патроны.......................................... 78 § 19. Крепежно-установочные приспособления ...................... 81 Глава V. Понятие о расточке отверстий по методу координат ........... 85 § 20. Прямоугольные координаты на плоскости и в пространстве . . 85 § 21. Полярные координаты на плоскости . ........................ 86 § 22. Понятие о разметке деталей с помощью прямоугольной системы координат ...................................................... § 23. Методика расчетов при расточке отверстий, расположенных наклонно к установочной плоскости детали....................... Глава VI. Методы установки деталей на координатно-расточных станках § 24. Общая часть.............................................. § 25. Основные методы установки деталей на координатно-расточных станках ........................................................ 195
chipmaker.ru Стр. § 26. Установка деталей непосредственно на главном столе станка . . 99 § 27. Установка деталей на главном столе с применением специальных фиксаторов....................................................... 100 § 28. Установка деталей на главном столе с применением угольников 102 § 29. Установка деталей на круглсм столе . . . ............ 103 § 30. Установка деталей на круглом столе с применением фиксаторов 105 § 31. Установка деталей на круглом столе с применением призм . . . 106 § 32. Установка деталей на универсальном столе................... 107 § 33. Установка деталей на универсальном столе с применением угольников....................................................... 116 § 34. Крепление деталей.......................................... 124 Глава VII. Технологические требования к чертежам, деталей, обрабатывае- мых на координатно-расточных станках............................. 127 § 35. Общая часть................................................ 127 § 36. Требования к базовым поверхностям деталей.................. 128 § 37. Правила простановки размеров в рабочих чертежах ..... . 129 Глава VIII. Обзор основных операций, выполняемых на координатно- расточных станках................................................ 145 § 38. Общая часть................................................. 145 § 39. Сверление отверстий........................................ 146 § 40. Методы обработки точных отверстий на координатно-расточных станках ........................................................ 146 §41. Точная фрезеровка на координатно-расточных станках........ 149 Глава IX. Режущий инструмент, применяемый на координатно-расточных станках.......................................................... 152 § 42. Сверла спиральные ......................................... 152 § 43. Сверла центровочные........................................ 159 § 44. Расточные резцы............................................ 160 § 45. Развертки.................................................. 168 § 46. Торцевые фрезы для развертывания отверстий................. 168 Приложение 1. Технические характеристики координатно-расточных стан- ков, изготовляемых отечественными заводами........................... 172 Приложение 2. Технические характеристики наиболее распространенных координатно-расточных станков фирмы «СИП»........................... 174 Приложение 3. Основные характеристики координатно-расточных станков «Хилле Верке» . . . ................................................. 176 Приложение 4. Техническая характеристика координатно-расточного станка Линднер, модель 15................................................... 176 Приложение 5. Рекомендуемые режимы резания при работе на коорди- натно-расточных станках.............................................. 177 Приложение 6. Обороты и подачи для расточных резцов из быстрорежущей стали................................................................ 178 Приложение 7. Рекомендуемые обороты и подача для спиральных сверл из быстрорежущей стали при работе на координатно-расточных станках............................................................. 179 Приложение 8. Резцы и фрезы для координатно-расточных станков. Тех- нические условия .................................................. 180 Приложение 9. Примеры оформления чертежей сложных деталей по суще- ствующей системе чертежного хозяйства (фиг. 122—134).- 183 Литература.......................................................... 194