Одним из главных инструментов токарно-фрезерного оборудования для обработки заготовок из различных материалов является расточная головка. Она используется для обработки отверстий до достижения необходимых параметров, созданных при помощи литья, высверливания или ковки специализированными приспособлениями. Также она позволяет снизить уровень шероховатости детали после черновой расточки и повысить точность проектных параметров. Кроме отверстий можно изготавливать канавки с внешней стороны деталей определенной глубины. Зачастую расточные работы требуются при мало- или многосерийном производстве металлических изделий.
Назначение
Головка считается рабочим инструментом для расточных станков, позволяющим надежно закреплять резцы различного типа. Режущий инструмент используется размером, соответствующим диаметру предполагаемого отверстия. Нередко его применяют для снятия необходимого слоя металла с внешней стороны детали. Фиксация обеспечивается благодаря специальным микрометрическим винтам.
Головка устанавливается в конус шпинделя фрезерного и токарного станка посредством хвостовика, иногда возможно закрепление в патроне. Ее корпус (исключает произвольное проворачивание шпонкой) фиксируется при помощи гайки. При запуске оборудования происходит движение резцедержателя по направляющим корпусной части. При вращении шпинделя фрезерного станка крутящий момент передается на ходовой винт, соединенный с зубчатой шестерней конического типа при помощи звездочки (упор создается за счет взаимодействия зубьев). Таким образом, происходит радиальная подача инструмента.
Устройство и принцип работы
Расточная головка может закреплять один или несколько резцов, но рекомендуется соблюдать наиболее практичную конструкцию из двух зубьев, расположенных радиально. Это характеризуется следующим:
- обеспечивается сбалансирование радиальных сил обработки, эффективно повышая ее точность;
- существенно снижаются вибрационные колебания в процессе эксплуатации;
- благоприятно влияет на динамику расточных операций.
Увеличение количества зубьев может ухудшить работу, так как конструкция приобретает усложненную конфигурацию. Тогда расточку на фрезерном станке запрещено проводить на больших оборотах, что снижает производительность и увеличивает вероятность получения брака.
Установка головки необходима именно на шпиндельном валу, так как он является основным механизмом, воспринимающим вращательные действия и передающим его далее на режущий инструмент. При этом требуется обязательная фиксация винтами или гайками, чтобы исключить вылет детали во время расточных работ. Конструктивно она состоит из следующих элементов:
1. Ступица – представляет собой центральную часть, оснащенную отверстием для вставки головки на шпиндельную часть. В качестве крепежной составляющей используется хвостовик, фиксирующийся посредством винтов с четырех сторон. При этом два из них предназначены для присоединения пиноли.
2. Пиноль – элемент, фиксирующий резец в нужном положении.
3. Ползун – передвигается внутри пиноли по направляющим посредством приводного винта. Он позволяет контролировать положение режущего приспособления согласно центру отверстия на заготовке.
4. Конусовидный хвостовик – обладает идеально точными размерами с отверстием шпинделя. Именно он обеспечивает передачу крутящего момента.
Принцип работы инструмента достаточно прост. Хвостовик вставляется в конусовидное отверстие шпинделя на положенную глубину и закрепляется винтовым соединением для герметичности. Далее головка фрезерного станка надежно зажимается в оправке или тисках. При обработке отверстий диаметром до 4 см изменение положения производится только благодаря ползуну. Если отверстие достигает 40-85 мм, то он устанавливается в первоначальную точку, ослабляются фиксационные винты, после чего пиноль на максимальную глубину уводится в ступицу.
Разновидности расточных головок
Головки для операций на фрезерном и токарном оборудовании классифицируются на такие типы:
- с ручной подачей;
- с автоматической радиальной подачей.
Ручные
Этот тип обладает наибольшей популярностью, так как она обладает отличными техническими и эксплуатационными характеристиками. Такие расточные головки изготавливаются из высокопрочной стали, которая проходит закаливание под высокой температурой и финальную шлифовку. Именно это позволяет получить идеально гладкую и качественную резьбу или поверхность отверстия в детали. Такие приспособления способствуют выбору необходимого диаметра расточки металлических изделий интервалом 10-470 мм.
Головки с автоподачей
Станки сверлильно-фрезерно-расточной группы зачастую используются в совокупности с головками радиального типа с автоматической подачей для проведения металлообрабатывающих действий. Как правило, это касается таких работ: расточка наружной поверхности изделий любой формы, торцевание, растачивание отверстий и прочее.
Другими словами, данный вид может использоваться практически для всех работ на расточных оборудованиях. Головка оснащена подачей автоматического типа, поэтому возможно проведение ступенчатой обработки цветных металлов, сплавов или стали. Также стоит отметить, что такие головки выпускаются в огромном ассортименте, поэтому для выполнения тех или иных операций следует подбирать подходящие модели для обеспечения максимальной эффективности и производительности обработки.
В свою очередь детали подразделяются по глубине расточки отверстий на:
- Малоглубинные – используются для проведения начального этапа работы с изделиями. Они имеют достаточно простую конструкцию и работают в соответствующих режимах, отличающихся друг от друга скоростью подачи и глубиной точения. Не менее важно то, что головки оснащаются несколькими расточными резцами, надежно закрепленными винтовыми фиксаторами.
- Большеглубинные – применяются для точения достаточно глубоких полостей в заготовках. Система головки более сложная, поэтому включает в себя такие конструктивные элементы: внутренний или внешний отвод стружечного материала, определенное количество кассет сменного типа в качестве режущего приспособления. Подвод резцов также разделяется на внешний или внутренний и определяется по типу обработки.
Основные особенности
Для черновых расточных работ используются головки с двумя резцами, обладающие предварительной регулировкой припуска между ними. Чистовая обработка проводится преимущественно однорезцовыми приспособлениями с определенной прерывностью подачи режущего инструмента: более 0,02 мм на величину диаметра (микроборы), менее 0,01 мм на размер отверстия для головок на примере итальянских «One micron» компании Bakuer. Изделия зачастую обладают минимальным пределом для переналадки, что составляет около 10-40 мм к диаметру отверстия. Расточные патроны могут применяться для изготовления полостей размером 6-210 мм.
Благодаря тому, что головки способны регулировать положение режущего инструмента, перед началом работы можно подобрать наиболее подходящий диаметр точения и размещение фрезы относительно центра отверстия. Такая настройка осуществляется двумя способами: для выставления диаметра – винтовым поджимом, для положения вдоль оси – специальными прокладками. Стоит отметить, что положение резца при переналадке по размеру отверстия не должно смещаться перпендикулярно оси вращения.
Преимущества инструмента
Расточные головки для фрезерного оборудования достаточно многофункциональны, поэтому широко применяются в металлообрабатывающей промышленности. Можно выделить несколько основных достоинств таких приспособлений:
- Могут выпускаться со сменными пластинами высокой прочности.
- Не требуется переточка благодаря направляющим инструмента.
- Исключается переналадка после смены пластин или направляющих за счет точной фиксации.
- Возможна установка резцов с тремя режущими кромками.
- Возможен выбор формы стружколома и типа твердых сплавов режущих пластин без переставления головки.
- Простота монтажа на бор-штангу.
- Расточка отверстий с допуском на диаметр IT8 и IT
- Практически все детали головки для фрезерных станков поддаются замене и пригодны для изделий различных размеров.
- Возможно изготовление по индивидуальным параметрам для выполнения определенных типов работ.
Благодаря вышеперечисленным преимуществам головки для расточки отверстий в металлических заготовках изготавливаются в различных вариациях. Их функциональные возможности позволяют осуществлять обработку максимально легко и быстро, поэтому их часто используют в серийном производстве. Они производятся из высококачественной стали, что обеспечивает надежность и долговечность приспособления. Все зажимные детали также обладают повышенной прочностью, так как от них будет зависеть жесткость крепления головки на шпинделе и режущего инструмента в пиноли.
