Изучение конструкции и кинематической схемы вертикально-сверлильного и схемы горизонтально-фрезерного станка

Методические указания к лабораторным работам № 7 и 8

Методические указания к лабораторной работе № 7 «Изучение конструкции и кинематической схемы вертикально-сверлильного станка»

Цель работы:
- изучить устройство управления и кинематические цепи вертикально-сверлильного станка модели 2Г125;
- изучить осевые режущие инструменты для обработки отверстий;
- настроить станок на заданный режим резания.

Технические средства для выполнения работы
1. Вертикально-сверлильный станок 2Г125.
2. Заготовка – лист толщиной 16…25 мм. Материал заготовки – сталь конструкционная низколегированная среднеуглеродистая обыкновенного качества.
3. Сверла спиральные
4. Кинематическая схема станка.

Порядок выполнения и содержание работы
1. Ознакомиться с методическими указаниями к лабораторной работе.
2. Изучить назначение, устройство, управление и кинематические цепи станка.
3. Пройти собеседование у преподавателя, получить допуск на проведение работы.
4. Вписать в рабочую тетрадь для лабораторных работ основные технические данные о станке, основные части станка и их назначение, уравнение кинематического баланса станка.

Общее устройство станка 2Г125 и его основные части
Станок модели 2Г125 приведен на рисунке 4.4.


Рис. 4.4. Станок модели 2Г125: 1 – основание; 2 – станина; 3 – шпиндельная бабка;
4 – вариатор; 5 – стол; 6 – шпиндель с выдвижной пинолью

Колонна станка – чугунная отливка, имеющая направляющие типа «ласточкин хвост», по которым вручную передвигается сверлильная головка со шпинделем и стол. Колонна крепится к основанию – фундаментной плите, внутри которой расположен резервуар с отстойником для охлаждающей жидкости (эмульсии). Перемещение стола вверх или вниз осуществляется вручную путем вращения рукоятки. Высота установки стола зависит от высоты обрабатываемой заготовки, длины осевого режущего инструмента и вспомогательного оборудования. Внутри колонны размещены электроаппараты и насос для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). На колонне установлена шпиндельная бабка, в которой находятся механизмы станка. На шпиндельной бабке установлен электродвигатель главного движения и размещен ременный вариатор. Вариатор – это ременная передача, состоящая из ведущего шкива, установленного на конце вала, электродвигателя, ведомого шкива, установленного на ведущем валу коробки скоростей, и клинового ремня (см. кинематическую схему станка). Шпиндель является рабочим валом станка. Коробка скоростей посредством зубчатых колес сообщает шпинделю вращение от электродвигателя. Коробка подач получает вращение от одного из валов коробки скоростей, связанного со шпинделем.
Механизмы станка:
- механизм главного движения (вращения шпинделя (режущего инструмента)) состоит из электродвигателя, ременного вариатора и коробки скоростей;
- механизм подачи (прямолинейного движения шпинделя (режущего инструмента)) состоит из ведомого вала коробки скоростей, коробки подач, червячной передачи и зубчато-реечной передачи.
Механизм подачи обеспечивает ручное или механическое переключение шпинделя.

Техническая характеристика станка 2Г125

Тип станка…………………….вертикально-сверлильный
Модель станка……………………………………...2Г125
Наибольший диаметр сверления, мм…………….25
Наибольшая глубина сверления, мм…………….200
Пределы частот вращения шпинделя, об./мин….63 - 2000
Количество подач шпинделя……………………..9
Пределы подач шпинделя, мм/об………………..0,1…1,6
Конус шпинделя Морзе…………………………..№ 3
Вылет шпинделя от колонны, мм………………..260
Размеры рабочей поверхности стола, мм……….450х400
Наибольшее перемещение стола, мм……………425
Мощность электродвигателя, кВт……………….2,2
Частота вращения вала электродвигателя, об./мин..1430
Кинематические цепи станка 2Г125
Главное движение (вращение сверла) передается с электродвигателя (вал I) до исполнительного органа (вал IV) через коробку скоростей (рис.4.5). Вал коробки скоростей получает вращение от электродвигателя через клиноременную передачу. С учетом всех возможных включений уравнение кинематической цепи главного движения можно записать в виде:
n =
Цепь подачи связывает прямолинейное движение шпинделя вдоль оси с его вращением. Уравнение движения подачи – перемещения шпинделя вдоль своей оси можно записать в виде:




Рис. 4.5. Кинематическая схема вертикально-сверлильного станка 2Г125


 
Контрольные вопросы
1. Назовите основные виды осевой обработки и используемый при этом инструмент.
Осевая обработка - лезвийная обработка с вращательным главным движением резания при постоянном радиусе его траектории и движением подачи только вдоль оси главного движения резания. Основные виды осевой обработки – это сверление, зенкерование и развертывание.
Сверление - осевая обработка сверлом (рис.1, а, б). Сверление применяется для получения отверстий в сплошном материале, а также для рассверливания на больший диаметр уже имеющихся отверстий и получения центровочных отверстий. Сверлением обеспечивается 11…12-й квалитеты точности и шероховатость обработанной поверхности Rz=80…20 мкм. Процесс резания при сверлении во многом аналогичен точению, но имеет ряд особенностей, обусловленных:
1) переменностью переднего угла, принимающего малые и даже отрицательные значения у поперечной кромки, что приводит к повышению деформации срезаемого слоя, силы и температуры резания;
2) изменением скорости резания по длине режущей кромки, сказывающимся на изменении деформации в смежных элементах;
3) ухудшением отвода стружки и затруднением проникновения СОЖ в зону резания;
4) отсутствием задних углов на вспомогательных режущих кромках, что повышает силы трения.
Зенкерование и развертывание - осевая обработка соответственно зенкером и разверткой (рис.1, в, г). Зенкерование применяется для обработки предварительно просверленных, прошитых или отлитых отверстий с целью повышения их точности (11…9-й квалитеты) и снижения шероховатости до Ra=2 мкм. Развертывание предназначено для окончательной (чистовой) обработки предварительно просверленных или расточенных резцом или зенкером цилиндрических и конических отверстий с точностью до 7-го квалитета и шероховатостью до Ra=0,6 мкм. Процессы зенкерования и разверывания протекают в более благоприятных условиях, чем сверление, так как у зенкера и развертки нет поперечной режущей кромки; глубина резания сравнительно небольшая и скорость резания вдоль режущих кромок постоянна. Вместе с тем, наблюдаются большие силы трения на ленточках и неудовлетворительные условия размещения и отвода стружки.
Зенкование и цекование - осевая обработка соответственно зенковкой и цековкой (рис.1, д, е).

Рис.1. Схемы видов лезвийной обработки: а - сверление; б - центрование; в - зенкерование; г - развертывание; д - зенкование; е - цекование; 1,2,3, Dr, Ds - по рис.2.1.1.

Сверлами обычно обрабатываются отверстия в сплошном материале, когда требуется получить отверстия невысокой точности. Более точные отверстия после сверления обрабатываются зенкерами и развертками. В этом случае точность отверстий обеспечивается лучшим центрированием инструмента (благодаря наличию большего числа режущих лезвий), повышенной жесткостью инструмента и более легкими условиями работы каждого лезвия.

2. Расскажите о зенкеровании, его применении и режущем инструменте.
Зенкер – инструмент, предназначенный для получистовой обработки металла. Внешне представляет собой металлический вал с режущими поверхностями, напоминающий сверло. Он создан специально для металлообрабатывающей промышленности. Выпускается по ГОСТ 12489-71, ГОСТ 3231-71 или ТУ 2-035-923-83 в соответствии с разновидностью устройства.
Зенкеры подразделяются:
По типу закрепления в патроне станка:
• хвостовые;
• насадные.
По особенностям конструкции:
• цельные;
• сборные;