настольно-сверлильный станок

Формула изобретения

Настольно-сверлильный станок, содержащий стол с установленной на нем колонной, на которой расположена шпиндельная бабка с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при помощи механизма подъема и с возможностью ее фиксации при помощи рукоятки, причем в приливах шпиндельной бабки с зазором зафиксированы две направляющие подмоторной плиты, на которой установлен электродвигатель привода вала шпинделя, расположенного в подшипниковом узле и имеющего в своей нижней части отверстие, отличающийся тем, что подшипниковый узел выполнен с полым валом для установки в нем вала шпинделя, а отверстие в нижней части вала шпинделя выполнено соответствующим инструментальному конусу Морзе № 2- № 4, при этом станок снабжен дополнительным подшипниковым узлом, закрепленным на установленном на шпиндельной бабке жестком соединительном элементе и содержащим вал, в нижней части которого закреплен ведомый многоручьевой шкив ременной передачи, а в верхней части - ведущий шкив, составляющий совместно с ведомым шкивом понижающую ременную передачу, причем ведомый шкив закреплен на упомянутом валу подшипникового узла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение настольно-сверлильный станок (НСС) относится к области металлообрабатывающей техники и может быть использовано для выполнения типовых операций: сверления, рассверливания, зенкования, развертывания, нарезания резьбы в условиях ремонтного производства, в фермерских хозяйствах, на предприятиях малого бизнеса, в научных лабораториях и т.д.

Известен НСС модели СН-16 (Фиг.1), содержащий стол, колонну с кронштейном, шпиндельную бабку со шпинделем, привод шпинделя, механизм подъема шпиндельной бабки, механизм ручной подачи шпинделя (http://www.rosstanko.ru/catalog/stanochnoe oborudovanie/).

Недостатками известного НСС являются высокие стоимость и металлоемкость конструкции, высокая скорость вращения вала шпинделя, невозможность сверления отверстий диаметром свыше 31 мм.

Известен НСС модели «Корвет 44» (Фиг.2), содержащий подвижный и неподвижный столы, механизм подъема подвижного стола, шпиндельную бабку со шпинделем, механизм подачи шпинделя, привод вала шпинделя (www.enkor.ru). Недостатками известного НСС являются невозможность сверления отверстий диаметром свыше 23 мм, недостаточная жесткость консольно-закрепленного подвижного стола.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является настольно-сверлильный станок модели НС-12 (Фиг.3), содержащий стол с установленной на нем колонной. На колонне расположена шпиндельная бабка с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при помощи механизма подъема и ее фиксации при помощи рукоятки, причем в приливах шпиндельной бабки с зазором зафиксированы две направляющие подмоторной плиты, на которой установлен электродвигатель привода вала шпинделя. В шпиндельной бабке размещен шпиндель с валом, имеющим отверстие (A.M.Дмитрович. Книга молодого слесаря. - Издательство «Беларусь», Минск, 1970, с. 159-160).

Недостатками прототипа являются невозможность сверления отверстий диаметром свыше 12 мм и высокая скорость вращения вала шпинделя, зачастую требующая в процессе сверления применения смазачно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).

Техническим результатом заявляемого изобретения является: возможность сверления отверстий диаметром до 50 мм без применения СОЖ или при минимальном их использовании; возможность использования на станке режущего инструмента с хвостовиком, соответствующим конусу Морзе № 2- № 4.

Технический результат достигается тем, что настольно-сверлильный станок содержит стол с установленной на нем колонной, на которой расположена шпиндельная бабка с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при помощи механизма подъема и с возможностью ее фиксации при помощи рукоятки, причем в приливах шпиндельной бабки, с зазором, зафиксированы две направляющие подмоторной плиты, на которой установлен электродвигатель привода вала шпинделя, установленного в подшипниковом узле и имеющего в нижней своей части отверстие. Отличия от прототипа: отверстие в нижней части вала шпинделя выполнено соответствующим инструментальному конусу Морзе № 2- № 4, кроме того, станок имеет дополнительный подшипниковый узел, закрепленный на жестком соединительном элементе, закрепленном на шпиндельной бабке, причем дополнительный подшипниковый узел содержит вал, в нижней части которого закреплен ведомый многоручьевой шкив ременной передачи, а в верхней части вала закреплен ведущий шкив, составляющий совместно с ведомым шкивом понижающую ременную передачу, причем ведомый шкив закреплен на полом валу.

В опорной пяте колонны выполнены дополнительные отверстия, позволяющие фиксировать колонну по отношению к столу в иных пространственных положениях.

Возможность сверления без применения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) или при минимальном их использовании обеспечивается снижением скорости резания в 2 и более раз в сравнении с рекомендуемой скоростью (30-35 м/мин при сверлении по стали) машиностроительным справочником. За счет использования двухступенчатого привода (вала шпинделя) с минимальным передаточным отношением, равным 15-ти и более, минимальная частота вращения шпинделя может не превышать 100 об/мин. При этом даже при использовании сверла диаметром 50 мм скорость резания не превысит 16 м/мин (при стандартной частоте вращения электродвигателя - 1450 об/мин), что примерно в 2 раза ниже рекомендуемой. Соответственно резко снижается нагрев сверла и просверливаемого изделия, поэтому отпадает необходимость полностью или частично в применении СОЖ. Это особенно актуально для рекомендуемых условий использования НСС, когда сверление ведется большей частью «насухую», без использования стандартных эмульсионных насосов.

Изобретение поясняется чертежами:

Фиг.4 - общий вид; Фиг.5 - вид сверху;

Фиг.6 - нижняя часть вала шпинделя (разрез А-А);

Фиг.7 - верхняя часть вала шпинделя (разрез Б-Б).

НСС состоит из стола 1 (Фиг.4) с установленной на нем колонной 2. На колонне расположена шпиндельная бабка 3 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости при помощи механизма подъема 4. Фиксация шпиндельной бабки 3 производится при помощи рукоятки 5 (Фиг.5). В шпиндельной бабке 3 размещен шпиндель 6 (Фиг.4) с возможностью перемещения в осевом направлении при помощи механизма ручной подачи 7. В шпинделе 6 при помощи подшипниковых опор 8 (Фиг.6) и 9 (Фиг.7) расположен вал 10 шпинделя. В нижней части вала 10 (Фиг.6) шпинделя выполнено отверстие «N», соответствующее инструментальному конусу Морзе № 2- № 4. Электродвигатель И (Фиг.4) привода вала 10 шпинделя 6 расположен на подмоторной плите 12, две направляющих 13 (Фиг.5) которой с зазором расположены в приливах шпиндельной бабки и зафиксированы при помощи болтов 14. На шпиндельной бабке 3 закреплен жесткий соединительный элемент 15 (Фиг.5) дополнительного подшипникового узла 16 (Фиг.4), содержащего вал 17, в нижней части которого закреплен ведомый многоручьевой шкив 18 ременной передачи. В верхней части вала 17 закреплен ведущий шкив 19, составляющий совместно с ведомым шкивом 20 понижающую ременную передачу. Ведомый шкив 20 закреплен на полом валу 21 (Фиг.7), установленном в подшипниковом узле 22. Внутри полого вала 21, с зазором, расположен вал 10 шпинделя. Валы 21 и 10 соединены при помощи шпоночного, шлицевого или иного соединения, обеспечивающего надежную передачу крутящего момента между валами и перемещение вала 10 относительно вала 21 в осевом направлении.

На валу электродвигателя 11 (Фиг.4) закреплен ведущий многоручьевой шкив 23 ременной передачи. Многоручьевые шкивы 23 и 18 составляют ременную передачу, передаточное отношение которой зависит от задействованных ручьев шкивов. Установкой ремня в соответствующую по высоте пару ручьев шкивов 23 и 18 определяется скорость вращения вала 17. Диаметры соответствующих по высоте ручьев шкивов 23 и 18 подобраны таким образом, чтобы для всех передач требовалось одно межосевое расстояние. Поэтому при установке соответствующей ременной передачи не требуется производить регулировку натяжения ремня путем изменения расстояния между электродвигателем 11 и шпиндельной бабкой 3.

В опорной пяте колонны 2 выполнены дополнительные отверстия, позволяющие фиксировать колонну 2 по отношению к столу 1 в иных пространственных положениях, что повышает удобство при работе.

НСС работает следующим образом.

Для сверления отверстия просверливаемое изделие закрепляют на столе 1. В отверстии «N» вала 10 шпинделя 6 закрепляют сверло. Если сверло с коническим хвостовиком, то, при необходимости, пользуются переходными втулками. Сверло с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в сверлильном патроне, установленном на оправке, верхняя часть которой соответствует инструментальному конусу Морзе и фиксируют в отверстии «N» вала 10 шпинделя 6. При необходимости, пользуются переходными втулками. Шпиндельную бабку 3 опускают как можно ниже, чтобы начать сверление при минимальном вылете шпинделя 6. Установкой ремня ременной передачи в соответствующие ручьи шкивов 23 и 18 устанавливают скорость вращения вала 10 шпинделя 6. Включают привод станка и, пользуясь механизмом ручной подачи 7 шпинделя 6, производят сверление. Крутящий момент от электродвигателя 11 через шкив 23 и клиновый ремень передается на шкив 18, вал 17, на шкив 19. Далее при помощи понижающей ременной передачи крутящий момент передается на ведомый шкив 20, полый вал 21 и далее на вал 10 шпинделя.

Положительный эффект предлагаемого изобретения заключается в расширении возможности использования станка для выполнения типовых операций (сверления отверстий диаметром до 50 мм без применения СОЖ или при минимальном их использовании, рассверливания, зенкования, развертывания, нарезания резьбы) в условиях ремонтного производства, в фермерских хозяйствах, на предприятиях малого бизнеса, в научных лабораториях и т.д.