Машинобудування. ГОСТ 30064-93 - Кінці шпинделів свердлильних, розточувальних та фрезерних верстатів. Розміри. Технічні вимоги. ОКС: Машинобудування, Металорізальні верстати. ГОСТи. Кінці шпинделів свердлильних, розточувальних та фрезерних. class=text>

ГОСТ 30064-93

Кінці шпинделів свердлильних, розточувальних та фрезерних верстатів. Розміри. Технічні вимоги

ГОСТ 30064-93
Група Г81

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

КІНЦІ ШПИНДЕЛІВ СВЕРЛИЛЬНИХ, РОСТІВНИХ І ФРЕЗЕРНИХ ВЕРСТАТІВ

Розміри. Технічні вимоги

Spindle noses of drilling, boring і milling machines. Dimensions. Technical requirements

Дата введення 1995-01-01

Передмова

1 Розроблено Держстандартом Росії
ВНЕСЕН Технічним секретаріатом Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації 21 жовтня 1993 р.
За ухвалення проголосували:

Найменування держави	Найменування національного органу зі стандартизації
Республіка Білорусь	Білстандарт
Республіка Киргизстан	Киргизстандарт
Республіка Молдова	Молдовастандарт
Російська Федерація	Держстандарт Росії
Республіка Таджикистан	Таджикстандарт
Туркменістан	Туркменглавдержінспекція
Україна	Держстандарт України

3 Стандарт відповідає міжнародному стандарту ISO 297-88* у частині розмірів кінців шпинделів з конусом 7:24 та розмірів шпонок, що використовуються в їх конструкціях.
_______________
* Доступ до міжнародних та зарубіжних документів, згаданих тут, можна отримати перейшовши за посиланням на сайт http://shop.cntd.ru. - Примітка виробника бази даних.

4 ВВЕДЕНО ВЗАМІД ГОСТ 24644-81 в частині кінців шпинделів

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

ПОСИЛУВАЛЬНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

	Номер пункту
ГОСТ 8-82
ГОСТ 1759.0-87
ГОСТ 1759.4-87
ГОСТ 2848-75
ГОСТ 3128-70
ГОСТ 9953-82
ГОСТ 11738-84
ГОСТ 15945-82
ГОСТ 19860-93
ГОСТ 25557-82

1. Цей стандарт поширюється на кінці шпинделів всіх типів універсальних свердлильних, розточувальних та фрезерних верстатів з конічними посадковими поверхнями.
Вимоги стандарту є обов'язковими, крім пп.2-8, примітки до табл.3, примітки до табл.4.
Кінці шпинделів спеціальних виконань вибираються за узгодженням виробника із споживачем.

2. Кінці шпинделів свердлильних, розточувальних та фрезерних верстатів повинні виготовлятися:
З конусами Морзе та метричними виконань*:
_______________
* Текст документа відповідає оригіналу. Слід читати: "виконаннями". - Примітка виробника бази даних.

1 – для встановлення хвостовика інструменту з лапкою.

2 - для встановлення хвостовика інструменту з різьбовим отвором.

3 - для встановлення хвостовика інструменту з різьбовим отвором за допомогою торцевої шпонки.
З конусністю 7:24 виконань:

4 – з конусом від 30 до 70;

5 – з конусом від 30 до 50;

6 – з конусом від 30 до 60;

7 - з конусом 60;

8 – з конусом від 65 до 80.
Із зовнішнім укороченим конусом Морзе В10, В12, В18.

3. Основні розміри кінців шпинделів виконань 1 і 2 повинні відповідати зазначеним на рис.1 і в табл.1, виконання 3 - на рис.2 і табл.2, виконань 4-8 - на рис.3 і в табл.3 .
Основні розміри кінців шпинделів із зовнішнім укороченим конусом Морзе В10, В12, В18 - за ГОСТ 9953.

4. Розміри, укладені у дужки - для верстатів, спроектованих до 01.01.94.

чорт.1. Основні розміри кінців шпинделів виконань 1 та 2

Чорт.1

Таблиця 1

Розміри, мм

		Не менше
						перед. вимкнути.
Метричний

Примітки:

1. Розміри , , , , , , - за ГОСТ 25557.

2. Розмір – за ГОСТ 2848.

3. Форма та розміри отвору для верстатів з механізованим кріпленням інструменту не регламентуються.

Чорт.2. Основні розміри кінців шпинделів виконань 3

Чорт.2

Таблиця 2

Розміри, мм

Позначення конуса кінця шпинделя			Не менше	Не менше	Не менше	(Поле допуску Н5)
Метричний

Чорт.3. Основні розміри кінців шпинделів виконань 4-8

________________
* Для верстатів з ручною зміною інструменту допускається приймати граничне відхилення положення основної площини щодо її теоретичного положення ±0,4 мм.

1 - шпонка; 2 - Гвинт за ГОСТ 11738; 3 - штифт за ГОСТ 3128
Чорт.3

Таблиця 3

Розміри, мм

Іс- підлога- не- ня

Розміри

3начення розмірів для конуса кінця шпинделя

3-й ряд (поле допуску h5)

(Поле допуску Js12)

М16 (М12)

Не менше

(Поле допуску Н12)

М24 (М20)

М30 (М24)

Не менше

Не менше

Не менше

Не менше

Не більше

/2, не менше

Паз (Поле допуску М6)

Шпонка (поз.1) (поле допуску h5)

Не більше

(попер. вимк. ±0,2)

106 (109)

Гвинт (поз.2) згідно з ГОСТ 11738

М6-616.56.05

М8-620.56.05

М10-630.56.05; М12-625.56.05

М16-635.56.05 (М12-645.56.05)

М16-645.56.05 (М12-645.56.05)

М20-655.56.05

М20-665.56.05 (М20-660.56.05)

М6-625.56.05

М8-625.56.05

М10-635.56.05; М12-630.56.05

Примітки:

1. 1-й ряд розміру - для кінців шпинделів зі шпонками (поз.1), виконаними заціло зі шпинделем, або з шпонками, що мають максимальну довжину, зменшену в порівнянні з зазначеною в табл.4 і визначається розміром .
2-й ряд розміру - для кінців шпинделів з шпонками, розміри яких відповідають зазначеним в табл.4.
3-й ряд розміру - для кінців шпинделів з шпонками, що привертають, і можливістю закріплення інструменту з базуванням по зовнішньому діаметру шпинделя.

2. Для верстатів з автоматичною зміною інструменту розміри , а також різьбові отвори не регламентуються.

3. Допускається збільшення довжини гвинта та розміру до значень, що визначаються розрахунком.

4. Для кінців шпинделів з розмірами по 1 ряду значення розмірів і не регламентуються.

5. Допускається виготовлення кінців шпинделя виконання 5 без стопорних штифтів (поз.3) і з різьбовими отворами в торці шпинделя.

7. Допускається застосування гвинтів (поз.2) за ГОСТ 11738 з механічними властивостями, що відповідають класу міцності 6.8 за ГОСТ 1759.4, з покриттям 06 ГОСТ 1759.0.

8. Допускається виконувати кінці шпинделів верстатів із ручною зміною інструменту із різьбленням по зовнішній поверхні для кріплення інструменту.

Приклад умовного позначення кінця шпинделя виконання 1 з конусом Морзе 1:

Кінець шпинделя 1-1До ГОСТ 30064-93

Те ж, виконання 1 з метричним конусом 80:

Кінець шпинделя 1-80М ГОСТ 30064-93

Те ж, виконання 5 з конусом 30:

Кінець шпинделя 5-30ГОСТ 30064-93

5. Шпонки (поз.1), які використовуються в конструкціях кінців шпинделів виконань 4-8, повинні виготовлятися наступних виконань:

1 - для кінців шпинделів виконань 4 та 6;

2 - для кінців шпинделів виконання 5;

3 - для кінців шпинделів виконань 7 та 8.
Конструкція та розміри шпонок повинні відповідати зазначеним на рис.4 та табл.4.

чорт.4. Конструкція та розміри шпонок

Чорт.4

Таблиця 4

Розміри, мм

Узна- чення конуса кінця шпин- ділячи

(Поле допуску h5)

Не більше

(попер. вимк. ±0,1)

Не бо- ліє

Викон- няння 1 і 3

Викон- няння 2

Викон- няння 1 і 3

Викон- няння 2

Викон- няння 1 і 3

Викон- няння 2

не більше

перед. вимкнути. -0,2

8,4 (9,0)

13,4 (14,0)

2,0 (1,5)

16,0 (19,0)

Примітки:

2. У технічно обґрунтованих випадках допускається збільшувати розмір у межах габариту, який визначається значеннями за табл.3.

Приклад умовного позначення шпонки 1 виконання для кінця шпинделя з конусом 30:

Шпонка 1-30 ГОСТ 30064-93

6. Невказані граничні відхилення розмірів: отворів – по H14, валів – по h14, інших – .

7. Ступінь точності виготовлення конусів шпинделів має відповідати зазначеній у табл.5.

Таблиця 5

Клас точності верстата за ГОСТ 8	Ступінь точності конуса шпинделя
	Конус шпинделя згідно з ГОСТ 9953	Конус шпинделя за ГОСТ 25557	Конус Шпінделя за ГОСТ 15945

________________
* Ступінь точності для кута та прямолінійності утворює конуса.
** Ступінь точності для круглості конуса.
*** Відхилення кута конуса від номінального розміру розміщувати в "мінус".

8. Допуски кута та форми конуса шпинделя за ГОСТ 9953, а також конуса шпинделя за ГОСТ 25557 повинні відповідати ГОСТ 2848. Допуски кута та форми конуса шпинделя за ГОСТ 15945 повинні відповідати ГОСТ 19860.

9. Поверхнева твердість кінців шпинделів з конусами 30 і 40 і конусами Морзе 0...4 не повинна бути нижчою за 55 HRC, для інших кінців шпинделів 58...64 HRC (крім різьблення).

10. Твердість шпонок – 30...40 HRC.

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

КІНЦІ ШПИНДЕЛІВ
Свердлильних, розтратних
І ФРЕЗЕРНИХ ВЕРСТАТІВ

РОЗМІРИ. ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ

МІЖДЕРЖАВНА РАДА
ЩОДО СТАНДАРТИЗАЦІЇ, МЕТРОЛОГІЇ ТА СЕРТИФІКАЦІЇ

Мінськ

Передмова

1 Розроблений Держстандартом Росії

ВНЕСЕН Технічним секретаріатом Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації

2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації 21 жовтня 1993 р.

Найменування держави	Найменування національного органу зі стандартизації
Республіка Білорусь	Білстандарт
Республіка Киргизстан	Киргизстандарт
Республіка Молдова	Молдовастандарт
Російська Федерація	Держстандарт Росії
Республіка Таджикистан	Таджикстандарт
Туркменістан	Туркменглавдержінспекція
	Держстандарт України

3 Стандарт відповідає міжнародному стандарту ISO 297-88 щодо розмірів кінців шпинделів з конусом 7:24 та розмірів шпонок, що використовуються в їх конструкціях.

4. Розміри, укладені у дужки - для верстатів, спроектованих до 01.01.94.

Таблиця 1

Розміри, мм

		D 1 не менше
						перед. вимкнути.
Метричний

Примітки:

1. Розміри D, d, d 1 , l 1 , l 2 , g, h- за ГОСТ 25557.

3. Форма та розміри отвору d 1 для верстатів із механізованим кріпленням інструменту не регламентуються.

Виконання 3

Таблиця 2

Розміри, мм

Виконання 4

Виконання 5

Виконання 6

Виконання 7

Виконання 8

* Для верстатів з ручною зміною інструменту допускається приймати граничне відхилення положення основної площини щодо її теоретичного положення ±0,4 мм.

1 - шпонка; 2 - гвинт за ГОСТ 11738; 3 - штифт за ГОСТ 3128

Таблиця 3

Розміри, мм

Виконання

Значення розмірів для конуса кінця шпинделя

не менше

3-й ряд (поле допуску h5)

D 2(Поле допуску Js12)

d 1 , не менше

d 2 (Поле допуску H12)

L,не менше

l 2 , не менше

З, не менше

m, не менше

n, не більше

E/2, не менше

(Поле допуску М6)

Шпонка (поз. 1) (поле допуску h5)

r,не більше

(попер. вимк. ±0,2)

M6 - 6g × 16.56.05

М8 – 6g × 20.56.05

М10 – 6g × 30.56.05 M12 - 6g × 25.56.05

М16 – 6g × 35.56.05 (M12 - 6g × 45.56.05)

М16 – 6g × 55.56.05 (M12 - 6g × 45.56.05)

М20 – 6g × 45.56.05

М20 – 6g × 65.56.05 (М20 – 6g × 60.56.05

M6 - 6g × 25.56.05

М8 – 6g × 25.56.05

М10 – 6g × 35.56.05 M12 - 6g × 30.56.05

Примітки:

1. 1-й ряд розміру D 1 - для кінців шпинделів зі шпонками (поз. 1), виконаними зачепило зі шпинделем, або з шпонками, що мають максимальну довжину, зменшену в порівнянні з зазначеною в табл. 4 та визначається розміром D 1 .

2-й ряд розміру D 1 - для кінців шпинделів з шпонками, розміри яких відповідають зазначеним в табл. 4.

3-й ряд розміру D 1 - для кінців шпинделів з шпонками і можливістю закріплення інструменту з базуванням по зовнішньому діаметру шпинделя.

2. Для верстатів з автоматичною зміною інструменту розміри d 1 , d 2 і L,а також різьбові отвори d 3 не регламентуються.

3. Допускається збільшення довжини гвинта та розміру lдо значень, що визначаються розрахунком.

4. Для кінців шпинделів з розмірами D 1 по 1-му ряду значення розмірів D 2 і fне регламентуються.

5. Допускається виготовлення кінців шпинделів виконання 5 без стопорних, штифтів (поз. 3) та з різьбовими отворами d 3 у торці шпинделя.

6. Значення розмірів a, a 1 d 4 , l 1 є рекомендованими.

7. Допускається застосування гвинтів (поз. 2) за ГОСТ 11738 з механічними властивостями, що відповідають класу міцності 6.8 за ГОСТ 1759.4 з покриттям 06 за ГОСТ 1759.0.

8. Допускається виконувати кінці шпинделів верстатів із ручною зміною інструменту із різьбленням по зовнішній поверхні для кріплення інструменту.

Приклад умовного позначення кінця шпинделя виконання 1 з конусом Морзе 1:

Те ж, виконання 1 з метричним конусом 80:

Те ж, виконання 5 з конусом 30:

5. Шпонки (поз. 1), що використовуються в конструкціях кінців шпинделів виконань 4 - 8, повинні виготовлятися наступних виконань:

1 - для кінців шпинделів виконань 4 та 6;

2 - для кінців шпинделів виконання 5;

3 - для кінців шпинделів виконань 7 та 8.

Конструкція та розміри шпонок повинні відповідати зазначеним на рис. 4 та в табл. 4.

Таблиця 4

Розміри, мм

Позначення конуса кінця шпинделя

b(Поле допуску h5)

l,не більше

l 2 (попер. вимк. ±0,1)

з, не більше

Виконання 1 та 3

Виконання 2

Виконання 1 та 3

Виконання 2

Виконання 1 та 3

Виконання 2

перед. вимкнути. -0,2

Примітки:

1. Значення розмірів d 2 , h 3 , l 3 є рекомендованими.

2. У технічно обґрунтованих випадках допускається збільшувати розмір lу межах габариту, який визначається значеннями D 1 за табл. 3.

Приклад умовного позначення шпонки 1 виконання для кінця шпинделя з конусом 30:

6. Невказані граничні відхилення розмірів: отворів - Н14, валів - H14, інших - .

7. Ступінь точності виготовлення конусів шпинделів повинен відповідати зазначеній у табл. 5.

Таблиця 5

Ступінь точності конуса шпинделя

ГОСТ 9953 , і навіть конуса шпинделя по ГОСТ 25557 повинні відповідати ГОСТ 2848 . Допуски кута та форми конуса шпинделя за ГОСТ 15945 повинні відповідати ГОСТ 19860. 9. Поверхнева твердість кінців шпинделів з конусами 30 і 40 і конусами Морзе 0...4 не повинна бути нижче 55 HRC е, для інших кінців шпинделів 58 ... 64 HRC е (крім різьблення). 10. Твердість шпонок - 30...40 HRC е. ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ ПОСИЛУВАЛЬНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

Свердлильні верстати переважно мають інструментальні шпинделі з базовими поверхнями у вигляді конуса Морзе за ГОСТ 25557 під хвостовик з лапкою (схема «G» рис. 23). Розмір (номер) конуса залежить від габариту верстата. У шпинделі (у верхній частині внутрішнього конуса Морзе) є овальний поперечний наскрізний отвір, стінки якого виконують роль шпонкового (торцевого) паза для лапки хвостовика свердла. Лапка передає крутний момент на початку врізання свердла в першу оброблювану заготівлю (до виникнення осьового зусилля різання і зусилля, що розклинює, в конічній поверхні хвостовика, достатнього для створення моменту тертя, що перевищує момент різання). Враховуючи цю конструктивну особливість свердлильних конусів Морзе з лапками, можна на практиці встановити якість базових поверхонь свердла та шпинделя. Якщо у деяких свердлів (епізодично) спостерігаються помітні сліди зминання (скручування) лапки, це може свідчити про неякісний конус хвостовика свердла. Якщо це явище проявляється постійно, то неякісним є конус шпинделя верстата (похибка виготовлення чи знос).

Верхній овальний поперечний отвір у внутрішньому конусі Морзе має значно більшу довжину, ніж лапка, що сполучається з ним. Це передбачено для входження між стінкою отвору та торцем лапки плоского клину для випресування інструменту (за прислів'ям «клин клином вибивають»).

Як показано на схемі рис. 24 при свердлінні на інструмент в осьовому напрямку діють складова сили різання Р Хта сила тяжіння mg, а на хвостовик – результуюча сила F=Р Х – mg. Конус Морзе – це клин з конусністю приблизно 1:20 (з кутом при вершині 22 про 50`).

Мал. 24. Схема розрахунку умови передачі крутного моменту різання силами тертя по конусу Морзе: 1 – клин для випресування свердла; 2 – шпиндель; 3 – свердло;  - кут тертя

Нормальна сила тиску між хвостовиком і базовою поверхнею шпинделя становить (з урахуванням, що при малих значеннях кутів 2sin2tg21/20)

тобто. цифра конусності відповідає коефіцієнту посилення клину.

Сила тертя T N = Nf, де f= tg =0,15…0,18 - Коефіцієнт тертя сталі по сталі, тобто T N =3 (Р Х – mg), а момент тертя М ТР = T N D.

Відповідно співвідношення між осьовою складовою сили різання Р Х та моментом різання Мпри свердлінні спіральним свердлом діаметром d

,

тобто М = (0,3 ... 0,4) d Р Х .

Умова забезпечення передачі крутного моменту за рахунок сили тертя в конусі Морзе
:

Якщо знехтувати вплив сили тяжіння mg, то отримаємо
. Ця умова виконується завжди, оскільки за стандартом на свердла з конічним хвостовиком
.

У важких і деяких середніх свердлильних верстатах, наприклад, радіально-свердлильних, шпиндель має модифіковані бази у вигляді конуса Морзе з двома поперечними овальними отворами - верхнім і нижнім (рис. 25).

Мал. 25. Шпиндель важкого радіально-свердлувального верстата з клиновим кріпленням інструментальних оправок: 1 - нижній овальний отвір шпинделя, 2 - клин кріплення оправлення, 3 - овальний отвір оправлення, 4 - оправлення інструментальне

Нижній овальний отвір призначений для встановлення клину кріплення різних патронів, оправок або втулок з інструментами, що мають значну сумарну масу. Клинове кріплення запобігає мимовільному випаданню важкої інструментальної оснастки під дією вібрацій, особливо після її початкової установки.

Малогабаритні (настільні) свердлильні верстати типу 2А106 можуть мати шпиндель із зовнішнім самогальмованим укороченим конусом Морзе за ГОСТ 9953 (бази за схемою «Н») для встановлення стандартного кулачкового свердлильного патрона, як це показано на рис. 26 (аналогічно встановлений патрон свердлильний на деяких електродрилях). Для встановлення такого свердлильного патрона в шпиндель вертикально-свердлувального верстата з нормальним конусом Морзе використовується перехідний хвостовик.

Мал. 26. Схема установки стандартного свердлильного патрона на шпинделі настільно-свердлувального (а) та у шпинделі вертикально-свердлильного (б) верстатів: 1, 5 –шпинделі; 2 – патрон; 3 – ключ приводу затиску; 4 – свердло; 6 – перехідний хвостовик

За спеціальним замовленням універсальні свердлильні верстати можуть поставлятися зі шпинделем, що має бази за ГОСТ 13876 (тип «К» рис. 23), які широко використовуються в силових свердлильних головках агрегатних верстатів-напівавтоматів. У агрегатних верстатах з багатоінструментальними наладками така схема базування – по циліндричному отвору, торцю та шпонці – виправдана, оскільки дозволяє підвищити продуктивність праці у великосерійному та масовому виробництвах за рахунок використання регульованих (безпідналагоджувальних) інструментальних оправок та втулок з мікрометричними гайками для налаштування верстата у спеціальних приладах чи пристроях.

Базуванню по циліндричній поверхні притаманний недолік - наявність зазору в межах посадки база - оправлення. У агрегатних верстатах цей недолік усунений за рахунок напряму інструменту за допомогою кондукторних втулок (плит). В універсальних свердлильних верстатах точність обробки залежить від точності виготовлення баз в шпинделі і інструментальних оправок, що сполучаються з ними, так як в дрібносерійному і одиничному виробництвах превалює спосіб обробки по розмітці.

Перевага базування за схемою «К» (шпинделів за ГОСТ 13876) може бути ефективно використана і в дрібносерійному виробництві при виконанні на одному універсальному верстаті з ручним керуванням кількох різноманітних переходів за допомогою попередньо підготовлених та налаштованих комплектів оправлення – інструмент. У цьому випадку доцільне використання кулькових «швидких» затискачів (рис. 27).

Мал. 27. Спеціальний шпиндель вертикального свердлувального верстата з «швидким» кульковим затискачем регульованої оправки в положенні «закріплено» (а) та «розкріплено» (б): 1 – шпиндель (бази типу К); 2 – кільце стопорне; 3 – втулка затискна; 4-регулювальна гайка оправки; 5 – регульована оправка; 6 – кулька-плунжер

Знімання оправки проводиться після підйому затискної втулки 3 до упору стопорне кільце 2 і викочування кульки-плунжера 6 в «кишеню» втулки. Після встановлення нової оправки з інструментом затискна втулки 3 опускається і своєю конічною ділянкою під дією сили тяжіння затискає кулькою-плунжером 6 оправлення за спеціальну клинову лиску (що запобігає мимовільному висуванню оправки зі шпинделя). У верстатах горизонтального компонування затискна втулки 3 виконується пружною.

Однак ГОСТ 13876 регламентує конструкції шпинделів тільки з гвинтовим кріпленням циліндричних хвостовиків регульованих втулок та оправок. За наявності у виробництві свердлильних верстатів з такими шпинделями можна рекомендувати нескладну модернізацію під схему «швидкого затиску». На рис. 28 показаний розріз модернізованого шпинделя.

Мал. 28. Шпиндель свердлильного верстата з базами за ГОСТ 13876, модернізований під схему швидкого затиску: 1 - шпиндель; 2 - стопорний гвинт; 3 – паз; 4 – кожух; 5 – плунжер; 6 - втулка затискна

Затискна втулка 6 має конструкцію, аналогічну показаній на рис. 27, але відрізняється поздовжнім наскрізним пазом 3. Обмежувачем ходу втулки є стопорний гвинт 2, загвинчується через паз (ширина паза дорівнює діаметру гвинта). У стандартному шпинделі неможливо використовувати як плунжер кульку без свердління в шпинделі додаткового отвору, тому цей затискний елемент виконується у вигляді овального стрижня з незначним потовщенням з боку втулки, що запобігає його випадання всередину шпинделя. Для встановлення плунжера середній різьбовий отвір шпинделя обробляється розгорткою (9,2 мм для бази шпинделя 28 мм та10,8 мм для баз 36 та 48 мм). До плунжеру пред'являються високі вимоги щодо механічних властивостей (твердість HRC Е 55…60), тому він виготовляється з високоякісної інструментальної сталі (30ХГСА, 9ХС, 35Х3НМ тощо).

Складання такого патрона повинна проводитися в наступній послідовності: кожух і втулка встановлюються на шпиндель і піднімаються вище середнього отвору, в який вставляється плунжер 5, після чого втулка опускається (для проходу головки плунжера в нижній частині втулки виконаний паз). Стопорний гвинт 2 через паз 3 втулки загвинчується у верхній різьбовий отвір шпинделя, кожух надівається на втулку і закріплюється гвинтом.

Свердлильний настільний верстат ВСН випускався підприємством Касимівський механічний завод №8.

ВСН верстат свердлильний настільний. Призначення та сфера застосування

Верстат призначений для свердління отворів та нарізування різьблення в дрібних деталях із чавуну, сталі, кольорових сплавів та неметалічних матеріалів в умовах промислових підприємств, ремонтних майстерень та побутових майстерень.

Основні параметри свердлильного верстата ВСН:

• Максимальний діаметр свердління: Ø16 мм
• Найбільша глибина свердління: 100 мм
• Найбільша висота оброблюваної деталі: 400 мм
• Потужність електродвигуна: 0,75 кВт
• Маса верстата: 60 ​​кг

Шпіндельверстата ВСН отримує 3 швидкості обертання від триступеневих шківів приводу, що забезпечує вибір швидкостей різання - 450, 1200, 1800 об/хв.

Кінець шпинделя- Зовнішній конус морзе КМ2, позначення В18 за ГОСТ 9953 (Конуси інструментальні укорочені) - Конус укорочений: D = 17,780 мм, довжина конуса 37,0 мм.

Укороченому конусу В18 відповідає свердлильний трикулачковий патрон 16-го типорозміру за ГОСТ 8522 (Патрони трикулачкові свердлильні) з діапазоном затиску від 3 до 16 мм.

Приклад умовного позначення свердлильного 3-х кулачкового патрона, типорозміру 16, з конусним приєднувальним отвором В18:

Патрон 16-В18 ГОСТ 8522-79

Конус Морзе інструментальний укорочений

Конус інструментальний - Конус Морзе - одне з найбільш застосовуваних кріплень інструменту. Був запропонований Стівеном А. Морзе приблизно 1864 року.

Конус Морзе підрозділяється на вісім розмірів, від КМ0 до КМ7 (англійською: MT0-MT7, німецькою: MK0-MK7). Конусність від 1:19,002 до 1:20,047 (кут конуса від 2°51'26" до 3°00'52", ухил конуса від 1°25'43" до 1°30'26") залежно від типорозміру.

Стандарти на конус Морзе: ГОСТ 25557 (Конуси інструментальні. Основні розміри), ISO 296, DIN 228. У російському стандарті конус КМ7 до застосування не рекомендований, замість нього застосовується несумісний метричний конус № 80. Конуси, виготовлені за дюймовими та метричними стандартами у всьому, крім різьблення хвостовика.

Для багатьох застосувань довжина конуса Морзе виявилася надмірною. Тому було введено стандарт на дев'ять типорозмірів укорочених конусів Морзе (B7, B10, B12, B16, B18, B22, B24, B32, B45), ці розміри отримані видаленням більш товстої частини конуса. Цифра в позначенні короткого конуса - діаметр товстої частини конуса мм.

Російський стандарт на укорочені конуси ГОСТ 9953-82 (Конуси інструментів укорочені).

1. B7- конус Морзе - КМ0, D = 7,067 мм;
2. B10- конус Морзе - КМ1, D = 10,004 мм;
3. B12- конус Морзе - КМ1, D = 12,065 мм;
4. B16- конус Морзе - КМ2, D = 15,733 мм;
5. B18- конус Морзе - КМ2, D = 17,780 мм;
6. B22- конус Морзе - КМ3, D = 21,793 мм;
7. B24- конус Морзе - КМ3, D = 23,825 мм;
8. B32- конус Морзе - КМ4, D = 31,267 мм;
9. B45- конус Морзе - КМ5, D = 44,399 мм.

Де D- Діаметр конуса в основній площині.

Простота конструкції забезпечує легкість керування, надійність та довговічність верстатів.

Відлік глибини свердління провадиться за плоскою шкалою або упором.

Оригінальна конструкція натягу ремінної передачі дозволяє швидко змінювати положення ременя на шківах для отримання потрібної швидкості різання.

Верстати ВСН дозволяють виконувати такі операції:

• свердління
• зенкерування
• розгортання
• розсвердлювання
• нарізування різьблення

Фото свердлильного верстата ВСН

Розташування складових частин свердлувального верстата ВСН

Специфікація складових частин свердлувального верстата ВСН

1. Станина лита чавунна
2. Колонка (стійка)
3. Шпиндельна бабка з підйомним та затискним пристроями
4. Шпіндель
5. Механізм подачі та повернення шпинделя
6. Електродвигун
7. Огородження шківів
8. Захисний екран

Загальне компонування та особливості настільно-свердлувального верстата ВСН

Станина верстата

Станина є одночасно столом верстата, на якому встановлюються і закріплюються машинні лещата для закріплення заготовок.

Колонка

Колонка - циліндрична стійка із зовнішнім циліндричним різьбленням, на якому змонтована шпиндельна бабка. Шпиндельна бабка піднімається і опускається по колонці за допомогою гайки, на яку спирається. Після встановлення шпиндельної бабки на потрібну висоту бабка затискається на колонці.

Шпиндельна бабка

Основу шпиндельної бабки складає чавунний корпус. У корпусі змонтовано:

• Шпиндельний вузол
• Механізм підйому бабки
• Механізм затиску бабки
• Механізм натягу ременя
• Місцеве освітлення верстата

Позаду бабці прикріплений електродвигун.

Механізм підйому бабки призначений для переміщення бабки шпинделя колонкою.

Колонка прикріплена до плити кронштейна. У кронштейні колонка затиснута двома болтами. У разі необхідності повороту колонки навколо своєї осі, болти звільняються, колонка разом із бабкою повертається у потрібне положення, після чого болти затискаються.

Шпиндельний вузол настільно-свердлувального верстата ВСН

Шпіндельсвердлильного верстата - це багатоступінчастий вал, виготовлений із якісної сталі. Шпиндель - деталь дорога та важка у виготовленні.

Нижній кінець шпинделя – зовнішній конус морзе КМ2, позначення В18 за ГОСТ 9953 (Конуси інструментальні укорочені) – конус укорочений: D = 17,780 мм, довжина конуса 37,0 мм.

Верхній кінець шпинделя - шліцевий вал на якому насаджено приймальний шків ремінного приводу від якого отримує обертання.

Опори шпинделів - підшипники кочення, сприймають радіальне та осьове навантаження від сил різання. Особливо точно і надійно виконують передню опору шпинделя, так як вона сприймає основну частку навантаження і передає безпосередньо на деталь, що обробляється, всі похибки свого монтажу. Як передню опору шпинделів свердлильних верстатів часто застосовують радіально-упорні кулькові підшипники, що сприймають радіальне та осьове навантаження. Цей підшипник має велику працездатність, жорсткість, високу швидкохідність.

Шпіндель змонтований у сталевій гільзі – пінолі. Піноль переміщається вертикально на 100 мм усередині шпиндельної бабки разом з шпинделем, що обертається.

Переміщення (подача) пінолі – ручна; здійснюється обертанням штурвала на осі якого шестерня.

Привід верстата ВСН

Електродвигун за допомогою підмоторної плити прикріплений до бабці шпинделя. На осі електродвигуна знаходиться ступінчастий шків, який з'єднується зі шківником шпинделя клиновим ременем.

Місцеве освітлення верстата ВСН

Верстат укомплектований апаратурою для місцевого освітлення. У зв'язку з тим, що настільно-свердлильний верстат, моделі ВСН найчастіше встановлюється на верстатах або столах, тому арматуру (кронштейн) та апарат (трансформатор) місцевого освітлення, при монтажі верстата, потрібно прикріплювати поблизу верстата, а якщо верстат встановлюється біля стіни - то до останньої.

Електроустаткування та електрична схема свердлувального верстата ВСН

Електрична схема свердлильного верстата ВСН

Технічні характеристики верстата ВСН

Найменування параметру	2М112	ВСН
Основні параметри верстата
Найбільший діаметр свердління, мм	12	12; 16
Найменша та найбільша відстань від торця шпинделя до столу	0..400	0..400
Відстань від осі вертикального шпинделя до напрямних стійки (виліт), мм	190
Робочий стіл
Ширина робочої поверхні столу, мм	250	250 х 250
Число Т-подібних пазів Розміри Т-подібних пазів	3	1
Шпіндель
Найбільше переміщення шпиндельної головки, мм
Хід гільзи шпинделя, мм	100	100
Частота обертання шпинделя, об/хв	450, 800, 1400, 2500, 4500	450, 1200, 1800
Кількість швидкостей шпинделя	5	2; 3
Конус шпинделя	Морзе В18	Морзе В16
Привід
Робоча напруга,	~380	~380
Електродвигун приводу головного руху, кВт	0,55	0,37; 0,55; 0,75
Габарит та маса верстата
Габарити верстата (довжина ширина висота), мм	795 х 370 х 950	290 х 580 х 630
Маса верстата, кг	120	60

Сучасне машинобудування висуває все більш жорсткі вимоги до якості деталей, що виготовляються. Дане технологічне завдання можна виконати виключно шляхом підвищення вимог до точності металообробних верстатів з їх постійним контролем. Ці тези належать повною мірою до сучасних свердлильних верстатів. Підтримка заданої точності обладнання дозволяє забезпечити високий рівень якості обробки деталей (в даному випадку свердлінням), збільшити технологічні можливості, полегшити умови роботи, знизити собівартість готової продукції та якісно змінити показники продуктивності праці на підприємстві у бік їхнього значного збільшення.

Види та принципи роботи свердлильних верстатів

Основним завданням модернізації машинобудівного устаткування завжди була багатофункціональність. Сучасні свердлильні верстати по металу при оснащенні їх додатковим обладнанням та інструментами можуть впоратися не тільки зі свердлінням та розсвердлюванням отворів. Спектр операцій, які вони роблять, досить широкий. Він є: зенкерування, зенкування, розгортання, нарізування різьблення (мітчиком), розточування отворів (різцем), вигладжування (роликовими або кульковими оправками).

При виборі того чи іншого виду свердлувального верстата головним параметром вважається розмір отворів (максимального умовного діаметру). До вагомих відносяться технологічні показники переміщення шпинделя (його вильоту, максимального ходу), а також швидкість роботи верстата.

Всі вони поділяються на такі види за напрямом свердління:

• горизонтально-свердлильний – служить для отримання отворів різної глибини (можливе п'ятикратне і більше перевищення діаметра) при свердлінні горизонтальному положенні;
• радіально-свердлильний – принцип його роботи полягає у поєднанні осей шпинделя з заготівлею, при цьому шпиндель переміщається на траверсі в радіальному напрямку по відношенню до заготівлі, яка при цьому закріплюється нерухомо;
• вертикально-свердлильний – принцип функціонування тут полягає у обертанні самого шпинделя із жорстко зафіксованим у ньому інструментом (сама подача здійснюється у вертикальному напрямку). Заготівля розташовується на робочому столі, а поєднання осей обертання шпинделя та заготівлі здійснюється за рахунок її переміщення.

Загальні показники, що характеризують точність верстатів, регламентуються ГОСТ 8-82. Саме з цього ДЕРЖСТАНДАРТ аналізується наступний ряд показників:

• база (на якій встановлюється робочий інструмент та заготівля);
• траєкторія переміщення робочого органу, яка подає заготівлю до різального інструменту;
• розташування осей обертання та напрямок переміщень робочих органів, які безпосередньо здійснюють подачу заготівлі та інструменту;
• настановні та рухові переміщення робочих органів;
• координатні переміщення (інший термін - позиціонування) цих органів, що подають заготовку, що обробляється, до ріжучого інструменту (свердлу).

Завантажити ГОСТ 8-82

Особливості процесу свердління та перевірки точності свердлувального обладнання

Особливості геометрії інструменту різання (в даному випадку свердла), а також складніші умови роботи виділяють процес різання при свердлінні серед аналогічних процесів обробки металів різанням, таких як фрезерування, точення або стругання. Особливістю тут служить той факт, що саме свердло не однолезове (порівняно з різцем). Цей ріжучий інструмент - багатолезовий, в процесі його роботи беруть участь два головні леза, два леза допоміжних (розташовуються на напрямних стрічках самого свердла) і лезо перемички.

Технологічні особливості процесу свердління вимагають специфічної перевірки точності свердлильного верстата. Цю процедуру регламентує ГОСТ 370-93 і включає дослідження точності з урахуванням наступних нюансів:

• загальні вимоги – за ГОСТ 8-82;
• геометричні параметри - за ГОСТ 22267-76 регламентуються способи та схеми вимірювань;
• встановлюють рухомі органи в середнє положення та закріплюють їх;
• вивчають радіальне биття поверхні центруючого отвору;
• вимірюють радіальне биття самого конуса шпинделя. Тут розглядаються такі види биття:
  • внутрішнє биття;
  • зовнішнє биття;
• вивчають осьове биття самого шпинделя;
• досліджують торцеве биття робочої поверхні поворотного столу;
• проводять дослідження перпендикулярності робочої поверхні столу щодо осі обертання шпинделя;
• перевіряють перпендикулярність траєкторії переміщення самого шпинделя до поверхні столу;
• для накладних столів проводять перевірку поза столом.

Завантажити ГОСТ 22267-76

Завантажити ГОСТ 370-93

Слід звернути увагу на той факт, що, за взаємною згодою з виробником, споживач має право обирати тільки ті види перевірок функціонування (відповідність ГОСТ показників биття та перпендикулярності), які цікавлять його більшою мірою та відповідають його технологічним вимогам. Цей момент обов'язково фіксується документально при оформленні замовлення виготовлення верстата.

Дослідження відповідності нормам точності ГОСТ проводиться для всіх верстатів, що знову випускаються, на заводі-виробнику.

Перевірка свердлильних верстатів після ремонту

Абсолютно ясно, що ті верстати, які пройшли капітальний або поточний ремонт, повинні бути в обов'язковому порядку перевірені на їх відповідність нормам точності згідно з ГОСТ.

Так, після закінчення ремонту, верстати проходять насамперед зовнішній огляд, потім перевіряються на точність і жорсткість. Остаточним є етап проведення випробування роботи як на холостому ходу, так і під робочим навантаженням.

Ці заходи проводять у ремонтно-механічному цеху на спеціалізованих стендах у кілька етапів:

1. Зовнішній огляд;
2. Випробування в ненавантаженому режимі (на холостому ходу) – тут механізми головного руху перевіряються послідовно всіх значеннях оборотів шпинделя (контролюючи биття). Верстат працює на верхніх граничних показниках швидкості від півтори до двох годин до моменту, коли для всіх елементів встановиться робоча температура.

Тепер вивчається температурний режим, який має відповідати наступним основним показникам:

• підшипники: 70°С (ковзання)
• ˂ 80°С (качення);
• олія: ˂ 60°С;
• механізми подач: 50°С.

Далі уважно вивчають системи охолодження та мастила. Протягом усього періоду проведення випробування характер функціонування верстата має бути плавним, не мати поштовхів, биття, шуму та вібрації. У цьому відношенні робота вважається задовільною у разі, якщо шум, що виробляється в ненавантаженому стані (при холостому ході), практично не помітний на віддаленні понад п'ять метрів від джерела шуму.

Під час проведення комплексної перевірки свердлильного верстата вивчають також його паспортні дані, надані заводом-виробником. Діапазон допустимих відхилень одержаних результатів від паспортних значень становить 5%.

Випробування під навантаженням – цей етап дає можливість визначити як якість його роботи, і технологічну потужність. Дане дослідження доцільно проводити в умовах, які були б максимально наближені до виробничих (допускають навіть короткочасні навантаження до 25% від номінальної потужності).

Під таким навантаженням перевірка верстата триває деякий час, але не менше ніж 0,5 години.

Випробування на точність та жорсткість – виконується контрольним майстром з обов'язковою присутністю на випробуваннях працівників ремонтно-механічного цеху, які безпосередньо робили ремонт. Цей контроль включає дослідження геометричної точності і жорсткості (згідно з ГОСТ) самого верстата, а також зразків деталей, які на ньому оброблені.

Якщо процес випробування свердлильного верстата після капітального чи поточного ремонту виявив недоліки і дефекти, їх перелік заносять у спеціальну технологічну відомість дефектів з наступною передачею бригаді ремонтників усунення неполадок.

Після завершення всіх видів перевірок верстат потрібно знежирити, ретельно прогрунтувати та пофарбувати. Потім він передається для подальшої експлуатації цеху. При цьому обов'язково потрібно скласти відповідний акт.

Описані вище такі скрупульозні методи перевірок свердлильних верстатів необхідні для забезпечення їх безперебійної та якісної, згідно з усіма вимогами ГОСТ, роботи протягом усього терміну служби.

Повернутись