Shpindelnye_uzly_agregatnyh_stankov_albo m

ББК 34.63-5яб Ш83 УДК 621.9.06 (084 42) Н. М. Вороннчев, Г. И. Плашей, С. С. Гиндин, В. М. Лобусев, Н. У. Мйрголын, В. М. Марков, А. Я. Френкель Рецензент канд. техн. наук доцент Л. С. Брон Шпиндельные узлы агрегатных станков: Альбом/Н. М. Вороничев, Г. И. Плашей, С. С. Гиндин и др. — М.: Машиностроение, !983. — 180 с., нл. 2 р. 2703000000-109 Ш 038 (01) 83 109-83 ББК 34.63-6я6 бп4.6.08 © Издательство «Машнностроеннез, 1983 г. В альбоме приведены чертежи и описания конструкций проверенных в эвсплуа. тацин шпиндельных узлов отечественных агрегатных станков и автоматических линяй. Рассмотрены их назначение, пути унификации, методы конструирования и расчета, в том числе методы автоматизации проектных работ с применением ЭВМ и чертежных автоматов. Даны рекомендации по применению шпиндельных узлов.

Альбом предназначен для конструкторов и технологов, занятых проектирава. пнем, изготовлением и эксплуатацией, а таиже модернизацией агрегатных станков и автоматических линий. ПРЕДИСЛОВИЕ В альбоме обобщен опыт отечественного станкостроения по созданию различных конструкций шпиндельных узлов агрегатных станков и автоматических линий.

В основу альбома легли материалы и конструктивные разработки, выполненные в Московском СКБ автоматических линий и агрегатных станков и Минском СКБ автоматических линий, где проделана значительная работа по унификации шпиндельных узлов, разработке и практическому применению автоматизированного проектирования с использованием ЭВМ и чертежных автоматов, а в последние годы под руководством ЭНИМСа создана новая, единая гамма шпиндельных узлов. В альбоме анализируются функциональные и конструктивные особенности шпиндельных узлов, рассматривается их классификация и технологические возможности.

В первых главах приведены конструкции типовых элементов — корпусных деталей, комплектов шпинделей и валов, пинолей, механизмов и устройств общего назначения, из которых компонуются разнообразные по конструкции и назначению шпиндельные сборочные единицы. В описании каждого элемента указываются его назначение, основные параметры, характеристика конструкции и принципа работы, приводятся рекомендации по применению. ,В гл. 11!, !У, У1, У11 и У1П рассматриваются конструкции шпиндельных узлов единой гаммы и проверенных в эксплуатации специальных сборочных единиц. Гл.

1Х, Х посвящены расчету и конструированию шпиндельных узлов, а также практическому применению автоматизированного метода проектирования. Авторы надеются, что материалы альбома окажутся полезными конструкторам, технологам и наладчикам при проектировании, изготбвлении и эксплуатации агрегатных станков и автоматических линий, а также при разработке новых шпнндельных узлов в случае модернизации или переналадки агрегатного оборудования.

ВВЕДЕНИЕ К ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ В основе метода создания агрегатных станков и автоматических линий лежит принцип агрегатировання, при котором станок или линия компонуются из самостоятельных функциональных сборочных единиц путем объединения их в единый комплекс с общей системой управления и контроля. К таким сборочным единицам относятся шпиндельные узлы, к шпинделям которых крепятся инструментальные оправки с режущим инструментом, выполняющим основные операции металлообработки: сверлильные, расточные и подрезно-расточные, фрезерные, резьбонарезные и др. С помощью шпиндельных узлов непосредственно выполняются возложенные на агрегатные станки и автоматические линии технологические функции по многоинструментальной обработке конкретных деталей. Поэтому они играют очень важную роль в обеспечении надежности работы оборудования, качества обработки и производительности и занимают особое место в ряду других сборочных единиц.

Конструкции ншиндельных узлов зависят от конфигурации обрабатываемой детали, построения технологического процесса обработки, компоновки станка или линии. Эти особенности шпиндельных узлов и повышенные технологические требования к ним обусловливают сложность проектирования и многообразие производимых при этом инженерных расчетов, сложность последующего изготовления и монтажа.

3. КЛАССИФИКАЦИЯ 1ЛНИНДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ В компоновках агрегатных станков и автоматических линий применяется большое число разнообразных по конструкции и выполняемым функциям шпнидельных узлов. В зависимости от пространственного расположения на станке (рис, 1) шпиндельные узлы можно разделить иа: ° — вертикальные и наклонные с направлением подачи вниз; — горизонтальные и наклонные с направлением подачи вверх. По характеру выполняемых работ шпиндельные узлы разделяются на три группы: 1. Сверлильная группа. Выполняемые операции: сверление, зенкерование, развертывание, резьбонарезание. К этой группе относятся многошпиндельные узлы следующих типов; 1 а 1. Сверлильные коробки, выполняющие все виды сверлильных работ за исключением резьбонарезания. 2.

Сверлильно-резьбонарезные (комбинироваиные) коробки, выполняющие все виды сверлильных работ, включая операции резьбонарезания. 3. Резьбонарезные коробки, выполняющие только операции нарезания резьбы, 4. Шпиндельные коробки специального назначения, конструктивные особенности которых определяются их технологическими функциями. Рис. ь простраис\иеивое раснолоиенве ьтииндельннв уалоаг а — вертикальнОе и наклонное с иапраелеииен нодачи вива; р — гор касательное, верти- кальное и наклонное с каправлеииен оодачв ниари 11. Расточная группа. Выполняемые операции: растачивание, подрезание торцов, сверление, производимое без кондуктора, и т. п. К этой группе относятся: 1.

Сверлильные, расточные и подрезно-расточные бабки одношпиндельного исполнения. 2. Сверлильные бабки многошпиндельного исполнения, компонуемые иэ унифицированных элементов шпиндельных узлов. 3. Многошпиндельные сверлильные, расточные и подрезно'расточные бабки из унифицированных элементов соответствующих 3 узлов одношпиндельного исполнения и элементов шпиндельных коробок. 4. Расточные узлы специального назначения. 111.

Фрезерная группа, В эту группу входят: 1. Фрезерные бабки одношпиндельного исполнения. 2. Фрезерные бабки с установкой инструментальной оправки в шпинделе и в люнете. 3. Пинольные фрезерные бабки. 4. Беспинольные фрезерные бабки. 5. Фрезерные узлы специального назначения.

дуктору). Эти коробки состоят из корпусных деталей, шпинделей, промежуточных валов, зубчатых колес, подшипников качения, распорных втулок, узлов смазки. Опорами шпинделей и промежуточных валов служат стандартные радиальные и упорные шарикоподшипники. Конструкции шпиндельных коробок позволяют получить на шпинделях частоты вращения в широком диапазоне и крепить в шпинделях переходные инструментальные оправки следующих диаметров: 14, 16, 20, 28, 36, 44, 48, 60 и 80 мм. 3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ШПИНДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ Шпиндельные узлы, применяемые в агрегатных станках и автоматических линиях, выполняют функции рабочих органов станков. несущих на себе режущий инструмент. В зависимости от конструкции сопрягаемых узлов, организации производства, массовости выпуска агрегатных станков, технологического назначения и других факторов шпиндельные узлы могут иметь разнообразные конструктивные решения.

В отечественном станкостроении в оборудовании, выпускаемом московским производственным объединением кСтанкостроительный завод» имени Серго Орджоникидзе, минским заводом автоматических линий имени П. М. Машерова н другими специализированными станкостроительными предприятиями, применяются в основном шпиндельные узлы единой гаммы, конструкция которых разработана Московским специальным конструкторским бюро автоматических линий и агрегатных станков (СКБ АЛ и АС) и Минским специальным конструкторским бюро автоматических линий (СКБ АЛ).

Шпиндельные узлы устанавливаются на силовые столы или силовые головки с перемещаемым корпусом. В зависимости от варианта установки шпиндели, несущие инструмент, вращаются или от электродвигателя, находящегося непосредственно на шпиндельном узле, или от приводного вала силовой головки через кинематическую цепь, связывающую шпиндель с приводным валом. Наиболее широко используются многошпиндельные коробки, црименяемые при обработке относительно крупных и сложных деталей, имеющих большое число подлежащих обработке отверстий. Эти коробки обеспечивают закрепление и вращение вспомогательного и режущего инструмента, выполняющего операции сверления, зенкерования, развертывания, резьбонарезания, растачивания и зенкования.

На рис. 2 шпиндельные коробки вертикального исполнения закреплены на силовых столах посредством кронштейнов (упорных угольников). Сверлильные шпиндельные коробки в большинстве случаев предназначены для обработки деталей по направляющим втулкам (кон- Рис. Р. Агре»агина стансе аертиаалаиого исполненна При выполнении сверлильных операций не всегда представляется возможным обеспечить инструменту дополнительное направление в кондукторных втулках. В таких случаях требуется более жесткое по точностным характеристикам исполнение шпиндельной группы. Такое повышение жесткости достигается увеличением расстояния между опорами шпинделей и установкой в передней опоре шпинделя двухрядного роликоподшипиика с внутренним коническим отверстием.

Резьбонарезные шпиндельные коробки являются модификацией щпиндельных коробок сверлильного типа. Постоянство рабочей по- дачи на один оборот метчика достигается применением индивидуальных копнриых гаек для каждого резьбонарезного инструмента. Резьбонарезные шпиндельные коробки могут быть установлены как на перемещаемых силовых узлах горизонтального и вертикального исполнений, так и стационарно (неподвижно). Стационарные резьбонарезные коробки горизонтального исполнения устанавливают, как правило, на боковых станинах-подставках, а вертикального исполнения — на стойках.

Резьбонарезная шпиндельная коробка, в отличие от сверлильной, имеет приставку с резьбонарезными пинолями, счетный механизм и привод с электротормозом. Сверлильно-резьбонарезные шпиндельные коробки применяются, )согда наряду со сверлением, зенкерованием, развертыванием и другими операциями требуется выполнить нарезание резьбы. В комбинированных сверлильно-резьбонарезиых шпнндельных коробках резьбонарезные шпиндели имеют отдельный независимый привод вращения, позволяющий реверсировать эти шпиндели, и командоаппарат (счетный механизм управления циклом) для контроля хода метчиков и подачи команды на реверс и остановку резьбонарезных шпинделей в исходном положении, Счетный механизм приводится во вращение от вала, встроенного в кинематическую цепь шпиндельной коробки.