Координатно-расточной станок – качественное растачивание отверстий

1 Расточные агрегаты – разные варианты обработки металлических изделий

Координатно-расточной станок может выполнять различные операции. На нем допускается производить:

• нарезание резьбы;
• растачивание отверстий (как чистовое, так и черновое);
• фрезерование плоскостей;
• зенкерование отверстий (используется зенкер по металлу), а также их развертывание.

Кроме того, станки сверлильно-расточной группы дают возможность обрабатывать торцы и цилиндрические наружные поверхности всевозможных отверстий.

Расточные агрегаты могут иметь определенные конструктивные особенности. В зависимости от этих особенностей, а также от того, какая именно обработка на станках обычно выполняется, описываемое оборудование делят на специализированное и универсальное. А установки универсальной группы подразделяют на вертикально-, координатно-, горизонтально- и алмазно-расточные станки.

Главным признаком расточных агрегатов считается наличие в их конструкции шпинделя (располагается горизонтально или вертикально), осуществляющего движение осевой подачи. Так как подобное станочное оборудование способно выполнять множество разных по характеру работ, заготовка в них нередко обрабатывается по полному циклу. При этом, что очень важно, изделие не нужно переставлять на другие металлообрабатывающие агрегаты.

По этой причине вертикально-расточные и иные установки, на которых происходит растачивание отверстий и прочие операции, так востребованы крупными предприятиями машиностроительной отрасли, где производится сложная обработка деталей. Основной характеристикой, описывающей технический потенциал оборудования для растачивания, считается сечение шпинделя.

Данная величина также определяет главные геометрические размеры агрегатов, будь то токарно-расточные станки либо стандартные вертикально-координатные установки. В шпинделе выполняется фиксация рабочего инструмента. Координатно-расточной станок использует машинные метчики, сверла, разнообразные режущие приспособления – фрезы, зенкера, резцы и так далее. О нем речь пойдет далее.

2 Конструкция и особенности координатно-расточных агрегатов

Существует четыре типа установок, на которых выполняется растачивание отверстий и прочая обработка изделий – токарно-расточные, алмазно-расточные, координатно-расточные и горизонтально-расточные. Координатно-расточной станок признается наиболее универсальным и многофункциональным, что позволяет применять его практически для всех известных операций обработки отверстий.

На таком агрегате можно даже осуществлять на высоком уровне точности разметочные процедуры за счет того, что он обычно оснащается множеством электронных, механических, индуктивных и оптических механизмов отсчета, которые гарантируют безупречные измерения передвижений подвижных узлов. Другое достоинство координатных станков – наличие поворотного универсального рабочего стола, благодаря которому становится доступной обработка наклонных отверстий.

Вращение шпинделя в рассматриваемых агрегатах считается основным (рабочим) движением, а его перемещение по вертикали является движением подачи. Конструктивно координатно-расточной станок может иметь одну или две стойки. На оборудовании с двумя стойками установочным движением признаются следующие передвижения:

• рабочей поверхности (продольное);
• шпиндельной бабки с траверсой (перемещается вертикально);
• бабки по траверсе (поперечное).

В одностоечных станках различают два вида установочного движения:

• вертикальное – шпиндельной бабки;
• в продольном и поперечном направлениях – шпинделя.

3 Расточные головки и спецприспособления для станков

Обработка деталей на координатно-расточных установках осуществляется при помощи специального инвентаря. Чаще всего используются расточные головки, которые монтируются в различные приспособления. Хорошо известен, например, универсальный механизм, дающий возможность выполнять одновременное растачивание в матрицах конуса и отверстий.

Головки для него обязательно имеют державку (выполнена цельнометаллической) хвостовика, на которой располагается паз, необходимый для перемещения резца на ползуне. Кроме того, головки оснащаются интегрированным в распределительную планку автоматическим элементом. Во время работы он периодически отсылает сигналы ползуну, который и передвигает резец.

Устанавливают и используют рассматриваемый механизм далее указанным способом:

• хвостовик рабочей автоматической головки монтируют при помощи кольца-зажима на шпиндель;
• к цилиндру (снизу) подсоединяют ролик на роликодержателе, который крепится к небольшому хомутику.

Также активно используется и приспособление, позволяющее выполнять высокоэффективное и быстрое растачивание пресс-формы (ее матрицы). Эту заготовку ставят на стол и фиксируют с двух сторон посредством болтов прижимами. Обработка полости матрицы (ее растачивание) выполняется при помощи головки регулирующего типа. Форма корпуса такой головки – квадратная. Она снабжена кольцом-регулятором со шкалой, в нижней части устройства располагается паз ("ласточкин хвост").

По нему двигается ползун с резцом на держателе. Настройка головки осуществляется двумя микровинтами (один предназначен для предварительной регулировки, второй – для точной). Применяются на координатных станках и иные специальные приспособления для растачивания отверстий, зенкерования и так далее. Их конструкция зависит от того, какие конкретно операции выполняются на агрегате. Заметим, что не во всех подобных механизмах используются головки.

4 Особенности алмазно-, токарно- и горизонтально-расточных установок

Алмазно-расточные станки характеризуются повышенными скоростями выполнения режущих процедур и малыми подачами. Они могут быть двух- и односторонними, много- и одношпиндельными, горизонтальными и вертикальными. Чаще всего, такое оборудование эксплуатируется на комбинатах, которые выпускают крупными партиями авиационные, сельскохозяйственные и автомобильные изделия.

Алмазно-расточные станки гарантируют уникальную четкость обработки отверстий, класс их шероховатости не ниже восьмого, минимальные отклонения по сечению. Данные установки имеют глубину резания не более 0,55 мм (минимум – 0,05). Обработка деталей на них выполняется со скоростью до 1000 метров в минуту. Алмазно-расточные станки работают исключительно с твердосплавными и высокоточными алмазными режущими инструментами, которые обеспечивают превосходное растачивание следующих изделий:

• блоков цилиндров;
• гильз двигателей транспортных средств;
• вкладышей и втулок;
• головок блоков автотехники;
• шатунов.

Кроме того, алмазно-расточные станки применяются для черновых операций. К ним относят – растачивание канавок и конусов, наружное и внутреннее обтачивание конусных заготовок, подрезание торцов и многие другие. Обработка изделий на "алмазных" агрегатах выполняется при помощи комплектов инструментов и наборов съемных шпинделей, которые поставляются производителем вместе со станком.

Горизонтально- и токарно-расточные станки представляют собой разновидности координатных агрегатов. Горизонтально-расточное оборудование отличается от вертикально-расточного, как понятно из названия, расположением шпинделя, вращательно-поступательное перемещение коего считается главным. Подача в нем передается обрабатываемому на столе изделию, используемому рабочему инструменту или применяемому приспособлению.

К перемещениям вспомогательного характера таких станков относят следующие установочные движения:

• рабочей поверхности по двум координатам;
• шпиндельной бабки (вертикально);
• люнета на задней стойке и самой стойки.

Токарно-расточные агрегаты используются реже, чем все остальные станки расточной группы. Они востребованы крупными предприятиями, на которых производится комплексная обработка тех или иных промышленных изделий.

5 Дополнительная информация о расточном оборудовании

В наши дни нередко встречается расточной станок с ЧПУ, который отличается от обычных установок рядом достоинств. Среди них можно выделить несколько самых важных преимуществ:

• универсальность и простота технологической оснастки;
• повышенная производительность (до 2,5 раз более высокая по сравнению со стандартным расточным агрегатом любой конструкции);
• уменьшенная длительность производственного цикла;
• малое время на подготовку оборудования к переориентированию на выпуск новых изделий.

В целом, расточной станок с ЧПУ выполняет те же операции, что и обычный, но при этом его применение в любом случае является экономически более целесообразным. Обработка металлических деталей на таких установках, кроме того, характеризуется большей точностью и отсутствием брака, обусловленного ошибками оператора агрегата.

Расточной станок с ЧПУ с двумя либо одной стойкой по уровню точности может быть причислен к классу С либо А. А по степени автоматизации описываемые установки делят на оборудование со сменой изделий и инструментов в автоматическом режиме, с предварительным набором координат и цифровой индикацией, а также на простые станки с программным управлением. Заметим, что на всех них, как правило, допускается осуществлять не только расточные, но и фрезерные работы.

Далее приводится список популярных станков расточной группы с числовым программным управлением:

• ДД450АФ10 и 2А450АФ10: характеризуются наличием режима электронного маховика и наличием измерительно-отсчетного электронного комплекса;
• 2Е450АФ30: в этих агрегатах имеется цифровая индикация и возможность постановки задачи в режиме диалога с оборудованием;
• 2Л450АФ4: особенности – графический монитор и контурная обработка по трем осям.

Отдельно скажем и о мобильных расточных станках, которые имеют малые размеры. Их обычно используют для хонингования и расточки мест посадки под седла разнообразных клапанов (регулирующих и стопорных) и выполнения иных расточных мероприятий не в заводских условиях. Благодаря мобильному расточному станку, многие работы по обработке изделий можно выполнять практически на любом объекте.