Расточные станки — горизонтальные, координатные, алмазные

Расточные станки по классификации ЭНИМС (Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков) относятся к группе сверлильных станков и делятся на несколько типов:

• горизонтально-расточные станки — используются для обработки крупногабаритных и массивных заготовок, которые невозможно обрабатывать вращением в небольших производствах и ремонтных цехах;
• координатно-расточные станки – применяются для точного растачивания отверстий, которые имеют взаимозависимость между собой по межцентровому расстоянию и расположены относительно общих баз;
• алмазно-расточные станки – служат для точного растачивания отверстий, канавок, конических поверхностей и т. д. в основном для деталей с большой программой выпуска, т.е. в условиях крупносерийного производства алмазным или твердосплавным инструментом.

Некоторые модели расточных станков оснащаются УЦИ (устройствами цифровой индикацией) и системами ЧПУ (числовым программным управлением). Это помогает повысить производительность и точность.

Горизонтально-расточной станок

Координатно-расточной станок

Алмазно-расточной станок

Горизонтальные расточные станки

Горизонтально-расточные станки обрабатывают отверстия в корпусных деталях большого размера, которые устанавливаются на стол или плиту.

Заготовки устанавливают и закрепляют на столе или плите относительно рабочих органов, после чего координируют положение инструмента. Чем больше габариты и вес заготовки, тем труднее ее установить и перемещать по столу. Если заготовка имеет габариты большие, чем габариты стола, тогда ее устанавливают на плите вне станка.

Режимы резания назначаются в зависимости от материала, вида резания, точности, жесткости и т.п.

Характеристики

Основной характеристикой при выборе горизонтальных расточных станков данного типа является диаметр шпинделя, размеры которого составляют от 80 до 320 мм.

Классификация

Условно горизонтально-расточные станки делятся на три группы:

• А – применяются для обработки негабаритных деталей, оборудование этой группы имеют диаметры шпинделя от 80 до 110 мм;
• Б – применяются для обработки средних заготовок, диаметры шпинделя составляют от 150 до 220 мм;
• В – применяются для обработки массивных и крупногабаритных деталей, с диаметром шпинделя до 320 мм и размерами столов от 800×900 до 1600×1800 мм.

На рисунке представлена кинематическая схема горизонтального расточного станка 2620В с максимальным диаметром растачивания 20 мм высокой точности.

Координатно-расточные станки

Широко применяются в инструментальных и опытных производствах, когда необходимо изготовить детали с высокой точностью.

На координатно-расточных станках можно выполнять операции:

• сверления,
• растачивания,
• фрезерования,
• растачивание фасонных поверхностей: 2D-контуров и 3D-поверхностей,
• шлифование,
• нарезание резьбы,
• измерение линейных и угловых размеров.
• На видео происходит проверка на точность:

Классификация

В зависимости от расположения основных узлов оборудования, можно классифицировать на:

• одностоечные с вертикальным расположением шпинделя;
• одностоечные с горизонтальным расположением шпинделя;
• двухстоечные с вертикальным расположением шпинделя;
• двухстоечные с вертикальным и горизонтальным расположением шпинделя.

Преимуществами одностоечных станков являются наличие дополнительного пространства, что позволяет легко устанавливать заготовки, приспособления и инструмент.

Оборудование с горизонтальным расположением шпинделя характеризуется большей жесткостью – это позволяет обрабатывать глубокие отверстия, применяя дополнительную оснастку.

Основной недостаток одностоечных станков – малый ход шпиндельной бабки по длине в вертикальном направлении.

Двухстоечные станки обладают большей жесткостью и большим перемещением по длине шпиндельной бабки. Большая жесткость сказывается в лучшую сторону на точности обработки.

Минусом двухстоечной компоновки является более худший обзор установленной заготовки.

Алмазно-расточные станки

Применяются для прецизионного растачивания цилиндрических, конических поверхностей, канавок, торцов в условиях массового и крупносерийного производства. В результате получаются высококачественные поверхности с точными размерами и минимальными отклонениями от формы вследствие малых усилий резания стружки.

Примером деталей обрабатываемых на алмазно-расточных станках являются детали автомобильных двигателей, имеющих отверстия различной формы и конфигурации.

Оборудование данного типа комплектуется 2 видами инструмента:

• алмазный – для точения цветных металлов, пластмасс, вулканизированных каучуков и других синтетических материалов;
• твердосплавный – служит для точения сталей и чугунов.

Использование алмазного инструмента дает такую же шероховатость поверхности как шлифование.

Процесс тонкого растачивания характеризуется такими параметрами:

• шпиндель станка имеет высокую частоту вращения (до 8000 об/мин);
• резание происходит при небольших подачах 0,01 – 0,1 мм/об и глубине резания 0,05 – 0,5 мм;
• скорость резания в зависимости от материала колеблется в пределах 60 – 1000 м/мин;
• шероховатость поверхности составляет R_a = 0,16 – 0,63 мкм;
• отклонение от круглости составляет не более 0,003 – 0,005 мм.

При алмазном растачивании отсутствует эффект шаржирования — воздействия на поверхностный слой заготовок абразивными частицами, который возникает при шлифовании, хонинговании и доводке. Шаржирование уменьшает износостойкость обработанных заготовок.

К станкам предъявляют жесткие требования:

• шпиндели должны обладать высокой частотой и точностью вращения с отсутствием вибраций;
• подача должна регулироваться бесступенчато и иметь малые ее величины;
• обладать высокой скоростью ускорения ходов.

Характер направления оси шпинделя делит оборудование данного типа на две группы:

• вертикальной компоновки – являются универсальными с многоступенчатыми коробками скоростей и подач, имеют сменные шпиндели для точения заготовок диаметром от 20 до 200 мм в с небольшой программой выпуска, предназначены для растачивания блоков цилиндров дизельных и бензиновых двигателей, цилиндрических отверстий при ремонте и производстве деталей;
• горизонтальной компоновки – применяются для окончательной расточки отверстий по форме и размерам, подрезки торцов.

При наличии радиального суппорта открывается возможность обрабатывать отверстия и торцы больших размеров. Оборудование горизонтальной компоновки с подвижным столом являются автоматическими и имеют высокую точность.

Цифровое обозначение

По классификации ЭНИМС расточные станки относятся к сверлильной группе, т.е. при обозначении первая цифра «2». Сверлильная группа подразделяется на несколько типов, в которых цифра:

• 4 – координатно-расточные станки;
• 6 – алмазно-расточные станки;
• 7 – горизонтально-расточные станки.

Буквы между цифрами говорят о проведенной модернизации базовых моделей. Буквы после цифр говорят о точности: Н – нормальной, П – повышенной и т.д.

Последние две цифры обозначают максимальный диаметр обработки.

Пример обозначения:

2А450 — модернизированный координатно-расточной станок с максимальным диаметром обработки 50 мм нормальной точности.

2435П — координатно-расточной станок повышенной точности с максимальным диаметром обработки 35 мм.

Производство расточных станков

На территории Российской Федерации производством занимается два завода:

• «Завод расточных станков» г. Иваново;
• «Московский завод координатно-расточных станков».

Импортные модели представлены брендами:

• ReTOS – производство горизонтальных расточных станков (Чехия);
• SMTCL (Китай).