Технологические приспособления для сверлильной обработки

Кондукторы. Кондуктором называется станочное приспособление, используемое для базирования и закрепления обрабатываемой заготовки в процессе сверления, а также направления перемещения режущего инструмента. На рис. 24 показан кондуктор, состоящий из основания 1, механизма подъема кондукторной плиты 2, кондукторной плиты 3, в которой установлена кондукторная втулка 4.

Конструкции кондукторов различаются по расположению заготовки в процессе обработки. По этому признаку эти приспособления делятся на стационарные, передвижные, опрокидываемые и поворотные. Отдельные приспособления могут сочетать в себе несколько таких признаков [9].

Стационарными называют приспособления, в которых обрабатываемая деталь в продолжение всей обработки на данном станке остается неподвижной.

Подвижные приспособления применяют на одношпиндельных сверлильных станках при последовательной обработке группы параллельно расположенных отверстий.

Поворотные приспособления предназначены для сверления отверстий, расположенных с разных сторон детали или по ее окружности, для сверления со стороны плоскости, принятой в качестве установочной базы, и, наконец, для многошпиндельной обработки.

Опрокидываемые приспособления служат тем же целям, что и поворотные приспособления. В отличие от последних они не имеют стойки и делительного механизма. Втулки в них расположены с разных сторон в зависимости от расположения отверстий на обрабатываемой детали.

Станки сверлильной группы предназначены для различной обработки сквозных и несквозных отверстий вращающимися инструментами (сверлами, зенкерами, развертками и т. п.). Для обеспечения определенного положения осей обрабатываемых от­верстий относительно тех или других поверхностей деталей не­обходимо точное направление инструмента в процессе обработки. Это направление обеспечивается специальными втулками, ко­торые укрепляются в приспособлении или перед местом, где должна быть произведена первоначальная обработка отверстия, например сверление в сплошном металле или за тем местом де­тали, где отверстие предварительно уже обработано и требуется его последующая обработка, например, растачивание или зенкерование после сверления. Кроме того, втулки могут быть располо­жены перед обрабатываемым отверстием и за ним, когда требуется повышенная точность положения оси отверстия. Эти втулки на­зывают кондукторными втулками.

На рис. 25 показаны типовые стандартизованные и нормали­зованные конструкции кондукторных втулок. Втулки, показан­ные на рис. 25, а и б, называются постоянными, так как они за­прессовываются непосредственно в крышку или стенку корпуса приспособления и удаляются только при необходимости замены в результате износа или повреждения.

При замене такой втулки необходимо временно снимать приспособление, что в условиях крупносерийного и массового производства недопустимо. Поэтому такого типа втулки используют только в качестве гнезд, в которые помещают обычно с посадкой движения так называемые сменные (рис. 25, в) или быстросменные (рис. 25, г) кондукторные втулки.

От проворачивания и подъема в процессе сверления эти втулки удерживаются винтами, для которых на буртике втулки создается необходимое углубление. Для смены втулки (рис. 25, в) достаточно отвинтить этот винт. Для смены втулки, показанной на рис. 25, г, винт отвинчивать не требуется, так как втулка легко вынимается из гнезда после поворота ее на угол α, соответ­ствующий положению сквозной выемки, имеющейся на головке втулки для свободного прохода головки винта.

Сменные втулки снимают только при необходимости замены их новыми; быстросменные втулки часто снимают при выполнении одной операции, состоящей из двух или даже трех переходов. Например, чтобы развернуть только что просверлен­ное отверстие или нарезать в нем резьбу, не снимая обрабатывае­мую деталь с данной позиции, необходимо снять быстросменную втулку, а после окончания операции вновь поместить ее в гнездо.

На крепежный винт втулки силой трения между втулкой, инструментом и стружкой, а также давлением стружки, скапливающейся под втулкой, создается настолько большая сила, что головка винта отрывается. Для предотвращения этого втулку иногда крепят двумя винтами и специальной планкой (рис. 25, д и е).

Неподвижность постоянной втулки в корпусе приспособле­ния обеспечивается прессовой или легкопрессовой посадкой. Расстояние между обрабатываемой деталью и торцом кондуктор­ной втулки обычно выполняется в пределах (0,35÷1,00) d, где d – диаметр отверстия во втулке.

Изготовляются кондукторные втулки из обычных высокоугле­родистых сталей У10А, У12А с последующей закалкой до твер­дости HRC 56–64, из малоуглеродистых сталей 20 с последующей цементацией на глубину 0,8–1,2 мм и закалкой до HRC 56–60 и из легированных сталей типа ХГ с закалкой до HRC 56–60.

Ориентировочный срок службы таких втулок примерно 15 000 свер­лений.

Практически не всегда можно применять втулки нормальных размеров. Так, например, при сверлении отверстия, расположен­ного в глубине или на криволинейной поверхности детали, нормальную втулку подвести к месту сверления на необходимое расстояние трудно. В этих случаях пользуются специальными втулками. Специальными втулками также пользуются иногда при сверлении и обработке торцов, цековке отверстия в одном и том же приспособлении в случае, если диаметр зенкера для обработки торцов больше диаметра отверстия в гнезде. Однако в крупно­серийном и массовом производстве обработку отверстий часто производят при откинутой кондукторной втулке вместе с кондукторной плитой, в которой укреплена втулка. Иногда кондукторные втулки помещают непосредственно в литом или сварном кор­пусе приспособления. Этим достигается высокая точность обработки в таком приспособлении, так как точность в этом случае зависит только от точности изготовления втулок и от точности обработки отверстий для них. Однако для упрощения и удешевления процесса изготовления приспособления плиту целесообразнее изготовлять отдельно от корпуса и прикреплять ее к корпусу винтами. Чтобы в этом случае обеспечить точное и неизменное положение плиты на корпусе, в дополнение к винтам применяют установочные контрольные штифты. Такие плиты называются постоянными.

Постоянные плиты иногда создают неудобства при установке и снятии обрабатываемых деталей. Поэтому часто вместо постоян­ных плит применяют шарнирные (откидные) плиты. На одном конце такой плиты сверлят отверстие для оси, относительно которой плита может быть повернута в положение, обеспечивающее лег­кий доступ к обрабатываемой детали. Эта ось служит также опо­рой для кондукторной плиты. На втором конце плиты делают прорезь для откидного винта, которым плита прижимается к уста­новочным элементам, укрепленным на корпусе вблизи откидного винта. Точность обработки деталей в приспособлениях с откид­ными плитами ниже точности обработки с постоянными плитами, а затраты на их изготовление выше.

Кроме откидных плит, в производстве применяют съемные плиты, которые не имеют постоянной связи с корпусом приспособ­ления, координируются с ним при помощи точно расположенных на корпусе пальцев и укрепляются быстродействующими зажи­мами. Такие плиты обеспечивают более высокую точность обра­ботки по сравнению с откидными и большую свободу доступа к обрабатываемой детали, но снятие и установка их занимают много времени. Чтобы исключить эти недостатки, в крупносерий­ном и массовом производстве такие плиты подвешивают к шпин­делю станка подобно плитам многошпиндельных головок и назы­вают их поэтому подвесными.

В массовом и крупносерийном производстве широко приме­няются приспособления с подъемными кондукторными плитами, которые аналогичны подвесным и отличаются от них только тем, что они постоянно не связаны со шпинделем станка и, наоборот, постоянно связаны с корпусом приспособления. Таким образом, приспособление с подъемной плитой может быть использовано на любом станке как для одношпиндельного, так и для много­шпиндельного сверления. Обычно подъемные плиты характерны для быстродействующих скальчатых кондукторов.

Во многих отверстиях деталей нарезают резьбу, снимают ко­нусные фаски на торцах, выполняют конусные или цилиндриче­ские гнезда, например, для головок винтов и т. п. Выполнять эти дополнительные виды обработок при наличии кондукторных плит трудно, даже если и имеются быстросменные втулки (в слу­чаях, когда диаметр инструмента больше диаметра наружной поверхности втулки), поэтому эти виды обработки во многих слу­чаях выделяют в самостоятельные операции и выполняют их в при­способлениях без кондукторной плиты. Такие же приспособле­ния широко применяются для первой обработки центрального отверстия в заготовке с креплением детали с помощью самоцен­трирующего зажимного механизма.

Так как в кондукторных плитах устанавливают втулки, слу­жащие для направления инструмента во время его работы, а от точности этого направления зависит точность обработки, то при конструировании плит необходимо предусматривать достаточную их жесткость. Толщина плиты определяется высотой кондуктор­ной втулки и находится в пределах 15–30 мм. Для высоких втулок на плите предусматривают местные утолщения. Жесткость плиты достигается при помощи ребер, отливаемых заодно с пли­той или привариваемых к ней [15].

Контрольные вопросы

1. Вертикально-сверлильные станки (принципиальная схема, основные узлы и их назначение).

2. Радиально-сверлильные станки (принципиальная схема, основные узлы и их назначение).

3. Кондукторы (назначение, принципиальная схема, схемы закрепления).

4. Кондукторные втулки (назначение, принципиальная схема).

5. Для чего предназначены сверла и их разновидности?

6. Для чего предназначены зенкеры и развертки?

7. Каким инструментом нарезают резьбу в отверстии?

4. Оборудование, инструменты и технологическая
оснастка для обеспечения шлифовальных операций

Шлифовальные станки занимают второе место по объему выпуска после токарных станков. Их характерная особенность – исполь­зование не лезвийных, а абразивных инструментов в виде круга, сегмента, ленты и др., состоящих из связанных между собой зерен абразива. Обработка такими инструментами обеспечивает высокую точность размеров и малую шероховатость поверхности детали. Поэтому шлифование в основном используют для отделки поверхностей уже готовых деталей, особенно после термической обработки, но иногда проводят и черновую обработку (так называемое силовое шлифование со снятием припуска до 10 мм), а также заточку ин­струмента. На шлифовальных станках можно обрабатывать различ­ные поверхности: плоские, цилиндрические, сложные фасонные. На рис. 26 показаны типовые детали, обрабатываемые на шлифоваль­ных станках. Шлифовальные станки относятся к 3-й группе. Глав­ное движение резания на них обеспечивается вращением шлифо­вального круга. В зависимости от вида обрабатываемой поверхности их подразделяют на круглошлифовальные, внутришлифовальные и плоскошлифовальные.