В промышленности и на производстве используется разнообразное оборудование для обработки отверстий. Одним из таких видов является координатно-расточной станок — универсальный аппарат для обработки отверстий с высокой точностью.
Предназначение
Оборудование применяется для обработки внутренних поверхностей цилиндрической формы. При этом не допускаются отклонения инструмента от центра отверстия. На оборудование выполняют следующие виды работ:
- сверление и расточка отверстий;
- обработка внешних поверхностей заготовок цилиндрической формы;
- снятие фаски, зенкерование, а также развертывание;
- обработка при помощи фрез плоских поверхностей;
- нарезание резьбового профиля;
- измерение деталей.
При помощи станка добиваются рассверливание отверстий в таких приспособлениях, как кондуктора, где необходима высокая точность. При использовании инструмента с алмазной крошкой получают полированные поверхности, при жестком требовании допусков и посадок в сборочных чертежах. Благодаря дополнительным приспособлениям производят замеры и разметку отверстий под острыми углами. При помощи оптических приборов достигается точности обработки и измерения до 0,004 мм.
Устройство и принцип работы
Координатный станок имеет следующую конструкцию:
- рабочий стол, который перемещается в двух направлениях по оси X и Y, на нем закрепляется обрабатываемая заготовка;
- стойка и станина изготавливаются из чугуна высокого качества, на них устанавливают металлические направляющие и панель управления станком;
- траверса;
- расточные головки.
Для выполнения расточки рабочим следует выполнить следующие манипуляции:
- закрепление детали на рабочем столе в специальном приспособлении;
- в конусе шпинделя устанавливается режущий инструмент;
- от размера детали зависит высота расположения траверсы с инструментом.
Для того чтобы установить шпиндель на определенные координаты проводят перемещение стола относительно резца. В промышленности выделяют несколько видов инструмента для координатных станков:
- проходные;
- подрезные;
- канавочные;
- резьбовые;
- сверла;
- зенкера и зенковки;
- развертки.
Технические характеристики
Расточные станки по металлу имеют следующие характеристики:
- номинальные размеры поверхности рабочего стола — от 250х450 мм до 630х1100 мм;
- масса оборудования — от 1500 кг до 7800 кг;
- минимальный диаметр расточки — от 12 мм;
- возможность обработки отверстий — до 250 мм в диаметре;
- масса детали — до 600 кг;
- количество оборотов шпинделя — от 50 до 3000 оборотов в минуту;
- номинальная мощность приводного двигателя — от 2 кВт до 10 кВт.
Разновидности
Координатно-расточные станки по типу конструктивного исполнения бывают двух видов:
- Одностоечные. Заготовка в оборудовании закрепляется на рабочем столе, который перемещается по горизонтали в двух направлениях. При этом режущий инструмент устанавливается в шпиндель и двигается вертикально.
- Двухстоечные. Как и аналог имеет стол с возможностью крепления обрабатываемой заготовки, двигается только в продольном направлении. Применяемая в конструкции траверса имеет направляющие для перемещения шпинделя с инструментом по горизонтали и вертикали.
По автоматизации станка различают:
- установленные индикаторы, возможность набора координат для обработки;
- применение числового программного управления;
- приспособление для автоматической замены режущего инструмента в зависимости от условий обработки;
- возможность синхронизации с блоком программного управления рабочего стола, где закрепляется заготовка.
Размеры оборудования зависят от диаметра шпинделя.
Принцип выбора
При покупке оборудования следует учитывать следующие параметры:
- допустимый размерный ряд обрабатываемых деталей;
- массу станка;
- диапазон внутренних отверстий;
- количество оборотов шпинделя с инструментом в минуту;
- величину, массу заготовки;
- мощностные показания приводных двигателей по всем направлениям движения элементов оборудования.
Преимущества и недостатки
Достоинства:
- повышенная точность обработки заготовки в отличие от аналогов;
- увеличение производительности станка при использовании блока ЧПУ;
- использование в промышленности с возможностью монтажа оборудования в линиях серийного производства;
- защита рабочей зоны;
- получение отверстий сложных форм, при использовании программных координат;
- небольшие размеры;
- в промышленности данный аппарат способен заменить несколько станков.
Недостатки:
- высокая стоимость;
- сложный ремонт и обслуживание координатно-расточных станков, в результате чего требуется привлекать обученный персонал.
Производители и стоимость
Выпуском данного оборудования занимаются несколько компаний среди которых:
- ЗАО «Стан-Самара». Основано в 1991 году, параллельно на предприятии производят оборудование для шлифования.
- ОАО МЗКРС. Расположено в Москве, основано в 1942 году.
- Зарубежная модель Newall. Особенностью производимого оборудования считается размеры стола 380х530 мм.
- WKV, а также WHN.
При покупке координатно-расточных станков потребитель должен быть готов к затратам. Стоимость оборудования зависит от технических параметров и изменяется от 150000 рублей до 1500000 рублей.
Изготовление своими руками
При сборке станка в домашних условиях рекомендуется применять подручные материалы высокого качества.
Направляющие элементы
При самостоятельном изготовлении допускается использовать втулки и стержни круглой формы. Недостатком самоделки может стать преждевременный износ. Применение оригинальных направляющих приведет к высоким затратам.
Настройку расстояния между салазками и рабочей поверхностью производят при помощи винтов. Движение по направляющим осуществляют при помощи системы привода.
Разработчики оборудования рекомендуют использовать устаревшие печатные машинки, так как они изготовлены из стали высокого качества. Их следует аккуратно разобрать, снять каретку и направляющие со всеми вспомогательными элементами. Каждую каретку используют отдельно, чтобы обеспечить движение в двух направлениях.
Привод
Для обеспечения движения стола необходимо применять электродвигатель с подшипниковым узлом. Передается движение при помощи винта.
Кардан
Изготавливается из бронзовой втулки необходимого размера. На валу двигателя и трубке сверлят отверстие и закрепляют между собой при помощи спиц от велосипедного колеса или иглы от подшипников. После соединения с валом мотора рекомендуется смазать место стыка.
Ходовой вал
В качестве данного элемента могут применяться стержни из стали, прошедшей термическую обработку. Предварительно необходимо нарезать резьбу на поверхности заготовки. При этом используется стандартный шаг.
Разрезная гайка из бронзы
Данную деталь следует закрепить на движущихся частях оборудования. Изготавливается из бронзового бруска, в котором сначала сверлят отверстие, а затем нарезают резьбу. Перед использованием рекомендуется полностью провернуть гайку.
Эксплуатация
Для предотвращения несчастных случаев следует соблюдать требования безопасности:
- при замене инструмента на высоте необходимо использовать закрепленные площадки;
- установку режущего инструмента проводить при полном останове шпинделя;
- резец подводить к заготовке на малой скорости, чтобы избежать поломки приспособления;
- запрещается приближаться на опасные расстояния к шпинделю при обработке;
- закреплять инструмент необходимо специальными приспособлениями;
- заготовки должны быть жестко закреплены на рабочем столе.
При соблюдении требований безопасности во время работы на координатно-расточном станке предотвращается возникновение несчастных случаев.
