Общие сведения об устройстве консольно-фрезерных станков. Современные фрезерные станки по металлу – виды, особенности, назначение Основные узлы вертикально фрезерного станка
Общие сведения
Фрезерование плоскостей и уступов
Цель работы : знания видов фрезерных работ, типов фрез и приспособлений, устройства и назначения вертикально– и горизонтально-фрезерных станков; умения выбирать вид фрезерной обработки в зависимости от формы обрабатываемой поверхности; первичные умения настраивать станок на заданный режим обработки, фрезеровать на заготовках горизонтальные и вертикальные поверхности и уступы.
Фрезерование - технологический метод обработки заготовок инструментом ‒ фрезой. Фреза является многолезвийным режущим инструментом, лезвия которой расположены на поверхностях вращения.
Фрезерование применяют для получения плоских и фасонных поверхностей, прямых и винтовых канавок и некоторых сложных поверхностей типа «шлицы», «зубья зубчатых колёс», «шпоночная канавка» и пр. (см. рис. 1.14) При фрезеровании главным движением резания является вращение фрезы, а движение подачи, как правило, совершает заготовка.
В процессе фрезерования обеспечивается точность размеров не выше 9–10-го квалитетов точности и шероховатость поверхностей с параметром Rа до 2,5 мкм.
Более подробно вопросы фрезерования (элементы режима резания, виды фрезерных работ и типы фрез, устройство и назначение универсального горизонтально-фрезерного станка модели 6Н82, приспособления, используемые на фрезерных станках, процедуры установки, закрепления фрез и заготовок) изложены в работе 1.2.
По назначению, характеризуемому возможными габаритами обрабатываемых заготовок, размерами и формой изготавливаемых поверхностей, точностью обработки, фрезерные станки подразделяют на несколько типов. Среди них наибольшее распространение получили консольные вертикально– и горизонтально-фрезерные станки, различающиеся между собой положением оси шпинделя, на котором закрепляют фрезу. На горизонтально-фрезерном станке шпиндель станка вращается вокруг горизонтально расположенной оси (см. рис. 1.15). Вертикально-фрезерные станки характеризуются вертикально расположенной осью шпинделя, что делает их более удобными в работе по отношению к горизонтально-фрезерным станкам при выполнении многих фрезерных работ. В некоторых моделях вертикально-фрезерных станков фрезу можно устанавливать под заданным углом к вертикали путем поворота узла станка, называемого шпиндельной головкой. Таким станком является вертикально-фрезерный станок, представленный на рисунке 4.1.
Устройство станка. На фундаментной плите станка 1 размещена станина 2 , внутри которой располагается коробка скоростей 4 . Коробка скоростей служит для изменения частоты вращения шпинделя 7 , расположенного в шпиндельной головке 6. На станке используется поворотная шпиндельная головка, которая позволяет вращением квадрата 5 устанавливать шпиндель как вертикально, перпендикулярно столу станка, так и под углом до 45 0 , определяемому по шкале,как в одну, так и в другую сторону.
Рис. 4.1. Общий вид вертикально-фрезерного станка
По направляющим станины в вертикальном направлении может перемещаться консоль 10 (вертикальное движение подачи D S в ), внутри которой размещена коробка подач 11 , позволяющая устанавливать заданное значение скорости перемещения заготовки (движение подачи). На горизонтальных направляющих консоли расположены поперечные салазки 12 и продольный стол 9 . Перемещение поперечных салазок по направляющим консоли обеспечивает движение поперечной подачи заготовки D S поп , устанавливаемой непосредственно на столе станка или в специальном приспособлении. Продольную подачу заготовки реализуют перемещением стола станка по направляющим поперечных салазок маховичками Р 1 или Р 5 .
Управление станком . Вертикально-фрезерные станки относят к группе станков с ручным управлением. Подключение станка к электросети осуществляют поворотом рукоятки пакетного переключателя, расположенного на правой стороне станины (на рисунке не показан), в положение «Сеть». Справа и слева от переключателя расположены рукоятки выключателей местного освещения и смазочно-охлаждающей системы.
Включение вращения, переключение направления вращения шпинделя (правое и левое вращение) и его остановку осуществляют кнопками Р 6 . Значения частот вращения шпинделя устанавливают рукояткой Р 2 , расположенной на лицевой стороне станины станка (коробке скоростей).
Ручные перемещения продольного стола станка 9 , поперечных салазок 12 и консоли 10 во время работы и при наладке станка выполняют вращением маховичков соответственно Р 1 или Р 5 , Р 7 , Р 8 , оснащённых отсчётными устройствами - лимбами, выполненными в виде градуированных колец.
Механическое продольное движение стола 9 станка включают рукояткой Р 4 , перемещая её в направлении необходимого движения. Длину перемещения устанавливают с помощью упоров 8 , ограничивающих величину хода стола отключением движения подачи из-за возврата (поворота) рукоятки Р 4 в нейтральное положение.
Механические поперечные и вертикальные движения поперечных салазок 12 и консоли 10 станка реализуют с помощью одной рукоятки Р 10 путем перемещения её из нейтрального положения в направлении требуемого перемещения заготовки.
Значения подач продольного стола, поперечных салазок и консоли станка устанавливают рукояткой Р 9 выдвижением её вперед из исходного положения и последующим поворотом на позицию, соответствующую необходимому значению подачи в минуту S м . При этом значение вертикальной подачи получается вдвое меньше, чем указано на коробке подач.
С помощью маховичка Р 3 можно перемещать в вертикальном направлении шпиндель станка с инструментом, что используют для установки фрезы в определённое положение относительно заготовки и для установки глубины фрезерования.
С целью увеличения жёсткости конструкции станка путём закрепления консоли на вертикальных направляющих станины и поперечных салазок на консоли используют соответственно рукоятки Р 11 и Р 12 .
Работа проводится на горизонтально-фрезерном и вертикально-фрезерном станках. Каждому студенту предоставляется индивидуальное рабочее место.
Упражнения в управлении фрезерным станком . Пуск и остановка электродвигателя станка. Включение и выключение привода главного движения и привода движений подач (рабочей и ускоренной). Установка заготовок на столе с помощью прихватов и в тисках. Установка и закрепление фрезы. Упражнения в управлении движения стола станка.
Снятие пробной стружки на длине 4–5 мм при заданной глубине резания. Контроль размера. Снятие стружки на длине 20–30 мм ручной подачей. Установка фрезы на глубину резания по лимбу вертикальной подачи стола. Фрезерование горизонтальной поверхности механической подачей стола. Контроль размеров. Техническое обслуживание рабочего места. Техника безопасности работы на станке.
Фрезерование горизонтальных и вертикальных плоскостей и уступов . Фрезерование горизонтальных и вертикальных плоскостей на заданную глубину резания с механической подачей стола при установке заготовки в тисках. Фрезерование уступов. Проверка размеров и расположения обработанных поверхностей штангенциркулем.
Фрезерование пазов и разрезание заготовок . Фрезерование открытых и закрытых пазов на горизонтальных поверхностях. Разрезание. Контроль полученных размеров.
Учебно-практическая работа . Изготовление детали по заданным чертежом параметрам и технологической карте, определяющей последовательность обработки (таблица 4.7).
Классификация и основные марки фрезерных станков.
Фрезерные станки и работы выполняемые на них.
Консольно-фрезерные станки (КФС). Предназначены для обработки плоских и фасонных поверхностей небольших и средних деталей произвольной формы: плоских, корпусных, типа тел вращения и фигурных. Кроме фрезерования на станках можно проводить сверление, зенкерование, растачивание и развертывание отверстий, а также нарезание резьбы.
Основная область использования КФС единичное и мелкосерийное производство. При этом при оснащении их специальными приспособлениями и устройствами автоматизации рабочих циклов, а также системами ЧПУ станки могут эффективно эксплуатироваться в серийном производстве.
В качестве основного параметра, по которому построены типоразмерные ряды станков, приняты размеры рабочей поверхности стола.
Для обработки деталей с нескольких сторон станки могут оснащаться поворотными столами с горизонтальной или вертикальной осью вращения.
Несущая система КФС состоит из основания и стойки. Стойки отливаются из Серго или модифицированного чугуна и снабжены направляющими для вертикального перемещения консоли и горизонтального перемещения ползуна, в случае если таковое предусмотрено. Направляющие используют как типа ʼʼласточкин хвостʼʼ, так и прямоугольные. Плоскости основания используют как отстойники и резервуары для СОЖ.
Столы имеют как правило удлиненную прямоугольную форму, с отношением длины к ширине 2,5:1, что обеспечивает возможность работы с дополнительными приспособлениями, к примеру делительной головкой. Для крепления деталей и приспособлений на столах, используют расположенные продольно Т-образные пазы. Для перемещения столов используют винтовые, реже червячно-реечные передачи.
Невыдвижные или расположенные в пиноли либо выдвижном ползуне шпиндельные узлы испытывают значительные нагрузки и монтируются на радиальных или радиально-упорных роликоподшипниках. При использовании радиальных подшипников предусматривают дополнительный упорный шарикоподшипник.
Установку инструмента осуществляют с помощью конуса с конусностью 7:24. Для передачи крутящего момента на переднем торце шпинделя имеются съемные или выполненные как одно целое призматические шпонки. Для зажима инструмента используют ручные или механизированные устройства.
При ручном зажиме в шпинделе предусматривается сквозное отверстие для штанги, упирающейся в задний его торец и передним резьбовым концом, взаимодействующим с резьбовым отверстием в хвостовике инструмента.
В станках с ручным управлением обычно используют ступенчато-регулируемые привода, которые состоят из асинхронного электродвигателя и коробки скоростей. Связь коробки скоростей с вертикальным шпинделем осуществляется через быстроходные конические зубчатые передачи. Переключение частот вращения шпинделя производится в ручную, либо с помощью гидравлических или электромеханических устройств.
В автоматизированных станках с бесступенчатым регулированием частот вращения шпинделя используют электродвигатели постоянного тока или асинхронные электродвигатели переменного тока с частотным регулированием, причем для обеспечения постоянной мощности на большей части диапазона используют двух или трехступенчатые зубчатые переборы.
В приводах подач станков с ручным управлением используются нерегулируемые электродвигатели переменного тока со ступенчатыми коробками подач.
В станках оснащенных устройствами ЧПУ, используют раздельные приводы подач по управляемым координатам с регулируемыми электродвигателями, связанными через редуктор или напрямую с шариковыми винтовыми механизмами перемещения исполнительных органов.
Бесконсольные фрезерные станки. Предназначены для обработки плоских и фасонных поверхностей плоскостных и корпусных деталей средних и больших размеров в условиях основного производства машиностроительных предприятий. Учитывая сложность переустановки крупных корпусных деталей на БФС могут осуществляться расточные и сверлильные операции. Станки оснащают поворотными или поворотно-наклонными столами, а также поворотными и поворотно-наклонными инструментальными головками.
Большинство современных БФС станков оснащают системами ЧПУ.
Несущая система станков состоит из жестких (обычно из качественного литого чугуна) деталей и в сочетании с развитой шпиндельной группой и главным приводом высокой мощности обеспечивают возможность работы на оптимальных режимах резания любыми инструментами, в т.ч. из сверхтвердых материалов и керамики.
В направляющих подвижных узлов используются пары трения скольжения по основным несущим граням и качения по боковым ориентирующим сторонам.
Шпиндельные узлы монтируют на мощных двухрядных роликовых подшипниках с коническим внутренним кольцом для регулирования натяга, и независимыми упорными шариковыми подшипниками. Возможно также использование конических радиально-упорных подшипников, в т.ч. с регулируемым натягом. Зажим инструмента в шпинделе механизирован, а в станках с ЧПУ автоматизирован с помощью пружинно гидравлических устройств.
Привод главного движения осуществляется от асинхронного электродвигателя через коробку скоростей (обычно 12-18 ступеней), либо от регулируемого электродвигателя через двух-, трех- ступенчатый перебор.
В приводах подач используют регулируемые электродвигатели в сочетании с ШВП.
Установка станков такого типа требует заливки специального фундамента͵ с встроенными в него металлическими опорами.
Классификация.
Фрезерные станки в принятой классификации составляют шестую группу, в связи с этим обозначение фрезерных станков начинается с цифры 6. Обозначение зубообрабатывающих, в т.ч. зубофрезерных начинается с цифры 5.
Вертикально-фрезерные консольные станки. Предназначены для выполнения широкого круга фрезерных работ, выполняемых торцевыми, концевыми и другими фрезами, которые крепятся в цанговых патронах, оставляющих свободными цилиндрическую и торцовую поверхности фрезы.
Горизонтально-фрезерные консольные станки. Отличаются наличием консоли и горизонтальным расположением шпинделя при обработке цилиндрическими, угловыми и фасонными фрезами плоских и фасонных поверхностей заготовок из различных материалов. Возможно использование торцевых и концевых фрез.
Широкоуниверсальные фрезерные станки. Могут работать с горизонтальным, наклонным или вертикальным расположением одного или двух шпинделей при обработке средних по размеру деталей различной формы всеми видами фрез. Используются в условиях единичного производства.
Станки непрерывного фрезерования. Различают карусельно-фрезерные, у которых стол с заготовками (карусель) поворачивается относительно вертикальной оси, и барабанно-фрезерные с горизонтальной осью поворота барабана (вертикального стола). Применяются в условиях серийного и массового производства.
Копировально-фрезерные станки. Выполняются универсальными и специализированными. Последние используются для обработки конкретных деталей (шинных пресс-форм, лонжеронов, лопаток турбин и т.п.). Исполнительный орган с фрезой повторяет движение копировального устройства, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ связано с задающим устройством.
Продольно-фрезерные станки. Одностоечно и двухстоечные, с одним или несколькими шпинделями, позволяют фрезеровать вертикальные горизонтальные, наклонные, пазы и т.п. на длинных и крупных заготовках (массой до 30 т) или одновременно обрабатывать группы заготовок в условиях серийного производства.
Вертикально-фрезерные бесконсольные станки. Имеют стол на неподвижной станине и перемещаемый в продольном и поперечном направлении.
Основание, на котором закрепляется станина, кроме того, служит резервуаром для СОЖ. На нем же монтируется насос для подачи СОЖ.
Станина служит для крепления всех механизмов станка. Станина выполняется в виде коробчатой детали усиленной внутри ребрами жесткости. На передней ее поверхности расположены вертикальные направляющие для консоли, а наверху вертикальные направляющие для хобота если он предусмотрен.
Хобот имеется у горизонтальных и универсальных фрезерных станков и служит для правильной установки и поддержки фрезерной оправки (серьги).
Консоль представляет собой жесткую чугунную отливку, установленную на вертикальных направляющих станины. Консоль имеет горизонтальные направляющие для салазок. Поддерживается стойкой, в которой имеется телескопический винт для подъема и опускания консоли.
Салазки являются промежуточным звеном между консолью и столом станка. Салазки перемещаются в поперечном направлении по направляющим на консоли.
Стол монтируется на направляющих салазок и перемещается в продольном направлении.
Основные узлы и механизмы фрезерных станков. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Основные узлы и механизмы фрезерных станков." 2017, 2018.
Цель работы: Изучить устройство и работу универсально-фрезерного станка НО-800, ознакомиться с оснасткой применяемой для закрепления инструмента, приводами главного движения, движения подач и вспомогательных движений.
Инструменты и принадлежности к работе
1. Универсально-фрезерный станок мод. Н0-800
2. Режущий и вспомогательный инструмент
3. Заготовка
4. Операционный эскиз
5. Микроскоп БМИ-1 c набором измерительных головок
Основные сведения
Классификация фрезерных станков
Фрезерные станки составляют шестую группу станков. Они широко используются при изготовлении разнообразных деталей машин. Применяя различные фрезы, на станках можно обрабатывать плоские и фасонные поверхности, пазы, поверхности тел вращения, нарезать зубчатые колеса по методу копирования, выполнять другие фрезерные операции.
В зависимости от условий производства и для обработки заготовок разного вида могут использоваться различные фрезерные станки. Они могут быть подразделены на станки общего назначения и специальные.
К станкам общего назначения относятся: консольно-фрезерные, вертикально-фрезерные, горизонтально-фрезерные, универсальные и широко универсальные станки, бесконсольно-фрезерные с неподвижной или поворотной шпиндельной головкой, с круглым столом, с копировальным устройством; продольно-фрезерные одностоечные горизонтальные или вертикальные; двухстоечные с двумя или более шпинделями; карусельно-фрезерные с одним или более шпинделями.
К специальным станкам относятся копировально-фрезерные, шлице — и шпоночно-фрезерные, барабанно-фрезерные, фрезерные станки с ЧПУ и др.
Среди станков общего назначения различает несколько типов станков:
1. Вертикально-фрезерные станки предназначены для выполнения различных фрезерных операций.
Отличительная особенность этих станков – вертикальное положение оси шпинделя и наличие подвижной консоли, на которой расположены салазки и стол. На столе закрепляют обрабатываемую заготовку, он имеет продольное перемещение по направляющим консоли, которая, в свою очередь, перемещается в трех взаимно-перпендикулярных направлениях. Коробка подач смонтирована на консоли.
На вертикально-фрезерных станках используют в зависимости от выполняемых операций фрезы почти всех видов, фрезерные головки, концевые, модульные и другие фрезы.
Инструмент устанавливают либо на оправках с коническим хвостиком, закрепляемом в шпинделе, либо в цанговых патронах. На вертикально-фрезерных станках выполняется встречное фрезерование, а при наличии устройства, компенсирующего зазор между винтом и гайкой механизма продольной подачи возможно и попутное фрезерование.
2. Горизонтально-фрезерные консольные станки предназначены для фрезерования различных поверхностей: горизонтальных, наклонных и фасонных, а также уступов, пазов и др. Ось шпинделя у станков этого типа горизонтальна. Движения подачи те же, что и движения подачи заготовок на вертикально-фрезерном станке.
Универсальные станки этого вида имеют следующую отличительную особенность: стол их может поворачиваться относительно вертикальной оси на . Это позволяет обрабатывать винтовые канавки на цилиндрических поверхностях с использованием делительной головки
3. Широкоуниверсальные фрезерные станки имеют различные варианты установки шпинделя: в горизонтальном, вертикальном и наклонном положениях в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. На широко универсальных фрезерных станках могут быть использованы фрезы различных типов (цилиндрические, дисковые, торцовые, фрезерные головки и др.) для обработки средних по размерам заготовок в условиях единичного и мелкосерийного производства. Эти станки оснащают большим набором приспособлений: круглыми столами, делительными головками, специальными приспособлениями.
Вспомогательный инструмент и приспособления, применяемые на фрезерных станках
Для закрепления режущего инструмента на фрезерных станках применяют различный вспомогательный инструмент. Он позволяет закреплять на станках как консольноработающий инструмент (хвостовые, концевые фрезы, фрезерные головки и др.), так и инструмент, закрепленный на оправках, один конец которых устанавливают в шпинделе, второй — во втулке серьги (дисковые, отрезные, модульные фрезы и др.).
Конструкция вспомогательного инструмента зависит от крепежно-присоединительной части фрезы и конструктивных особенностей шпинделя. Например, фрезы, имеющие конический хвостик – непосредственно в шпинделе или через переходную конусную втулку. Конец отверстий шпинделей фрезерных станков имеет конус Морзе № 3,4,5. Крутящий момент инструменту от шпинделя передается через сухари, закрепленные на шпинделе, которые входят в пазы на торцовой части втулки или оправки.
Насадные фрезы (дисковые, отрезные и т. д.) базируют по отверстию на оправке, имеющей шпонку для передачи крутящего момента.
Оправку с фрезой или набором фрез крепят одним концом в шпинделе, а другим – в серьге или подвеске. В случае консольного закрепления оправку устанавливают только в посадочном отверстии шпинделя. Торцовые фрезы крепят четырьмя болтами на шпинделе или на оправке, центрируя пояском на шпинделе или на оправке. Крутящий момент передается также двумя торцовыми шпонками.
Основные узлы конcольно-фрезерных станков
Основание – служит опорой станков.
Станина – базовый узел станка, во внутренней полости которого расположены коробка скоростей, шпиндель, электродвигатель главного движения.
По вертикальным направляющим станины перемешается консоль. В верхнем направляющем пазу установлен хобот.
Шпиндель – жесткий пустотелый вал, на переднем конце которого устанавливаются и закрепляются фрезы. Конический участок отверстия шпинделя (7:24) предназначен для установки фрез с помощью оправок или переходных втулок.
Хобот – в станках с горизонтальным шпинделем предназначен для поддержания свободного конца фрезерной оправки серьгой. Вылет хобота регулируется и фиксируется в нужном положении.
Консоль – чугунная отливка коробчатой формы, в которой размещены электродвигатель привода подачи, коробка подач и механизм ее переключения. Со станиной консоль соединяется вертикальным пазом типа "ласточкин хвост".
Салазки – промежуточный узел между консолью и столом станка. Нижним пазом салазки установлены на горизонтальных направляющих консоли в поперечном направлении. Верхний паз салазок типа "ласточкин хвост" служит направляющей для стола.
Стол – расположен на салазках и перемещается по ним в продольном направлении. На столе устанавливается и закрепляется обрабатываемая заготовка или приспособления для крепления заготовки.
Устройство универсального консольного горизонтально-фрезерного станка модели 6М82
Горизонтально-фрезерные станки имеют шпиндель, ось которого расположена горизонтально, а рабочий стол перемещается в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Они подразделяются на простые и универсальные, последние внешне ничем не отличаются от простых, но имеют поворотный вокруг вертикальной оси стол. Это позволяет обрабатывать на станке винтовые канавки, нарезать косозубые колеса и др. Главным движением является вращение фрезы, а движением подачи —продольное, поперечное или вертикальное перемещение стола. На рис. 5.1 показана компоновка, основные узлы и движения универсального консольного горизонтально-фрезерного станка мод. 6М82.
Рис. 5.1. Универсальный горизонтально-фрезерный станок мод. 6М82
На фундаментной плите 1 установлена станина 2, внутри которой размещен механизм главного движения с приводом от электродвигателя 3 и коробка скоростей 4. В вертикальных направляющих станины смонтирована консоль 5, которая может перемещаться вертикально по этим направляющим. На горизонтальных направляющих консоли установлены поперечные салазки 6, поворотная плита 7, а на направляющих последней — продольный (рабочий) стол 8. Таким образом, деталь, установленная непосредственно на столе, в тисках или приспособлении, может получить подачу в трех направлениях. Наличие поворотной плиты позволяет в случае необходимости поворачивать рабочий стол в горизонтальной плоскости и устанавливать его на требуемый угол. Некоторые горизонтально-фрезерные станки не имеют поворотной плиты; в этом случае их называют простыми в отличие от универсальных. Привод подачи стола размещён внутри консоли 5 и состоит из электродвигателя 9, коробки подачи 10 и других механизмов.
Фрезерные патроны и короткие оправки вставляют непосредственно в конусное гнездо шпинделя. Хобот 12 расположен в верхней части станины 2. В его направляющих установлена подвеска 13 с центром (слева) или с подшипником (справа). На хоботе могут быть закреплены также две поддержки 14, нижние концы которых связаны с консолью. Поддержки служат для жёсткости консоли.
На рис. 5.2 показана кинематическая схема универсального горизонтально-фрезерного станка мод. 6М82.
Рис. 5.2. Кинематическая схема универсального горизонтально-фрезерного станка мод. 6М82
Привод главного движения получает начало от электродвигателя 69 и осуществляется 18-ступенчатой коробкой скоростей. Вращение от вала I с помощью зубчатых колес 1-2 передается валу II, и далее через одну из трех пар колёс (3-4, 5-6 или 7-8) – валу III. Отсюда одна из передач 9-10, 11-12 или 4-13 сообщает движение валу IV, а последний по цепи колес 14-15 или 16-17 – шпинделю V. Изменение скоростей достигается переключением колес 3-5-7,10-13-12 и 14-16.
Привод механизма подачи расположен внутри консоли. Электродвигатель 63 с помощью передач 18-19, 20-21 вращает вал VIII. Далее через зубчатые колеса 22-23, 24-25 или 26-27 вращение передается валу IX. С вала IX через зубчатые колеса 27-28, 29-30 или 31-32 вращение передается валу X. Отсюда движение на вал XI может быть передано через пару колес 33-34 (колесо 33 смещается вправо для сцепления с муфтой M), или через перебор, состоящий из колес 35-36, 37-33 и 33-34 (при этом колесо 33 занимает положение, показанное на схеме). Широкое колесо 34 свободно насажено на вал и передаёт ему вращение при включении муфты 64. При включении дисковой функциональной муфты М вал XI может получить быстрое вращение, необходимое для осуществления ускоренных ходов. Цепь быстрого вращения состоит из группы передач 18-19, 19-52 и 52-53. Муфты 67 и 64 сблокированы и имеют один орган управления: при включении одной муфты вторая выключается и наоборот. Подачи столы осуществляются с помощью винтовых механизмов: продольная – парой 54-55; поперечная 56-57 и вертикальная 58-59. Гайка 55 закреплена в верхних салазках, 57 – в консоли, 59 – в тумбе 66.
Цепь продольной подачи соединяет вал XI с ходовым винтом 54. Она состоит из передач 38-39, 40-42, 43-44, 45-46 (на схеме винт 54 повёрнут на 90° относительно оси колёс 44 и 45; его ось перпендикулярна плоскости чертежа).
Цепь поперечной подачи состоит из зубчатых колёс 38-39, 40-42-47.
Цепь вертикальной подачи включает в себя зубчатые колёса 38-39, 40-41, 48-49 и 50-51. Для включения и выключения подач служат муфты 62, 65, 70.
Техническая характеристика станка мод. 6М82
Размеры рабочей поверхности стола, мм 320 х 1250
Наибольшее перемещение стола:
продольное, мм 800
поперечное, мм 250
вертикальное, мм 420
Расстояние от оси горизонтального шпинделя до
Поверхности стола, мм 30-450
Число скоростей шпинделя 18
Частота вращения шпинделя, об/мин. 31,5-1600
Число рабочих подач стола 18
Подача стола, мм/мин:
Продольная 25-125
Поперечная 25-125
Вертикальная 8,3-416,6
Мощность электродвигателя привода
Главного движения, кВт 7,5
Габаритные размеры, мм:
ширина 195
высота 1680
Масса, кг 2900
Устройство и принцип работы станка мод. НО-800
Станок универсально-фрезерный модели НО-800 предназначен для выполнения фрезерных операций технологических процессов по изготовлению деталей приборов. Станок предназначен для использования в составе технологического оборудования предприятий приборостроительной промышленности.
Применяемые в точном приборостроении фрезерные станки обычно работают фрезами небольшого диаметра, в связи с чем экономически целесообразных скоростей резания можно достичь за счёт увеличения частоты вращения шпинделя (до 4000 об/мин).
Особенность большинства этих станков – отсутствие автоматической подачи. Ручная подача осуществляется преимущественно системой элементарных механизмов (рычага или рычага, колеса и рейки), а снятие стружки малого сечения обуславливает необходимость применять при компоновке станков короткие фрезерные оправки, обходиться без использования хобота и т. д.
Фрезерные станки точного приборостроения в зависимости от расположения шпинделя подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Существуют также комбинированные станки, у которых шпиндель может устанавливаться горизонтально или вертикально, что определяется характером выполняемых работ. В основном эти фрезерные станки являются малогабаритными, устанавливаются на столы или верстаки. Некоторые вертикально-фрезерные станки имеют поворотные головки, шпиндель которых можно устанавливать под углом ± 40°.
Техническая характеристика станка мод. НО-800
Технические данные, основные параметры и характеристики:
1. Расстояние от оси шпинделя до направляющих станины, мм 90
2. Расстояние от оси шпинделя до боковых салазок, мм 80
3. Максимальное перемещение шпиндельной бабки в горизонтальной и вертикальной плоскостях, 50
4.Диаметр рабочей поверхности стола, мм 100
5.Максимальное продольное перемещение стола, мм 100
6. Максимальный вертикальный ход стола, мм 50
7.Цена деления лимба перемещения стола, мм 0,01
8.Угол наклона стола в вертикальной плоскости ±300
9.Угол наклона шпиндельной бабки ±300
10. Электродвигатель шпиндельной бабки:
мощность, кВт 0,25
частота вращения, мин -1 3000
11.Конус в шпинделе специальный под цангу, 290
13.Точность обработки при фрезеровании, мм 0,02
14.Частота вращения шпинделя, мин –1 5300
15. Габаритные размеры, мм 650 х 610 х 670
Обработка деталей может производиться в специальном приспособлении, которое крепиться к столу.
1. Шпиндель.
2. Шкивы трёхступенчатой ременной передачи.
3. Консоль.
4. Рычаг поворота стола.
5. Маховик поперечного перемещения стола.
6. Рабочий стол.
7. Регулировочное устройство шпинделя в вертикальном положении.
8. Натяжной ролик.
9. Стойка.
10. Маховик продольного перемещения стойки.
11. Рычаг вертикального перемещения стола.
12. Электродвигатель.
13. Корпус.
14. Пусковая аппаратура.
Рис. 4.3. Эскиз станка мод. НО-800
Общий вид станка представлен на рис. 4.3. Станок состоит из корпуса (станины) 13, в который встроен привод и пусковая аппаратура 14. Вращение шпинделя 1 осуществляется от электродвигателя 12 через трехступенчатую круглоременную передачу, огибающую натяжной ролик 8. Отверстие шпинделя рассчитано на применение цанги или оправки для фрез. Основание стойки 9, несущей шпиндель 1, закрепляется на призматических направляющих 15 станины с помощью двух эксцентриков. Продольное перемещение стойки 9 ограничивается упорными винтами 16 и осуществляется микрометрическим винтом 10 с ценой деления 0,01 мм. Зазор в направляющих регулируется с помощью клина.
Консоль 3, несущая на себе круглый стол 6, перемещается в вертикальном направлении по призматическим направляющим при помощи реечной пары от рукоятки 11, закрепленной на оси реечной шестерни. Вращение стола 6 вокруг оси осуществляется при помощи рычага 4, а поперечное перемещение стола осуществляется вращением маховика 5 микрометрического винта. Все движения винта ограничиваются упорными винтами.
Наклон консоли и шпиндельной бабки фиксируется зажимными болтами. Зазоры в направляющих регулируются клиньями.
Шпиндель станка вращается в двух бронзовых втулках. Одна втулка цельная с внутренним конусным отверстием, а вторая – разрезная. Регулировка радиальных и осевых люфтов осуществляется с помощью гаек.
Требование техники безопасности при выполнении лабораторной работы
1. К работе на универсальном фрезерном станке мод НО-800 допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности и изучившие данную инструкцию.
2. Запрещается проводить любые виды работ на станке без разрешения преподавателя или инженера.
3. При установке станок должен быть надёжно заземлён в общую систему заземления.
Электрическое сопротивление, измеренное между заземляющим зажимом находящимся на вводе к станку, и любой металлической частью станка, которая может оказаться под напряжением 42 В и выше, не должно превышать 0,1 Ом.
4. При ремонте станок должен быть отключён от питающей сети вводным выключателем.
5. При работе станка запрещается производить ручные работы в зоне обработки детали.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с назначением, компоновкой и техническими характеристиками фрезерного станка мод. НО-800.
2. Изучить назначение основных узлов станка.
3. Определить главное движение, движения подач и вспомогательные движения.
4. По выданному преподавателем эскизу произвести наладку станка на обработку и при помощи микроскопа БМИ-1 определить точность полученных размеров, и сравнить с заданной величиной.
1. Наименование и цель работы.
2. Инструмент, оборудование и принадлежности к работе.
3. Компоновка станка мод. НО-800 с указанием всех видов движений (главное движение, движение подачи, вспомогательные движения).
2. Эскиз детали.
3. Схема измерения и наладка станка.
4. Выводы и рекомндации.
Контрольные вопросы к лабораторной работе
1. Классификация станков фрезерной группы.
2. Назначение и виды выполняемых работ на фрезерных станках.
3. Вспомогательный инструмент, применяемый на фрезерных станках.
4. Устройство, компоновка и кинематическая схема станка мод. 6М82.
5. Назовите основные узлы и движения, необходимые для осуществления процесса резания на станке мод. НО-800.
При изготовлении различных деталей из металла практически невозможно обойтись без использования . Что удобно, фрезерный станок для работ по металлу одинаково успешно используется и в производственных условиях, и в домашних мастерских. Следует отметить, что оборудование данной категории является наиболее распространенным в сфере металлообработки.
Практически все модификации фрезерного оборудования работают по схожему принципу и имеют похожую конструкцию. Различия моделей таких станков могут заключаться в их функциональности, которая формируется за счет добавления в их конструкцию дополнительных узлов и систем.
Разновидности фрезерных станков
Перечислим основные типы фрезерных станков, каждая разновидность которых порой весьма значительно отличается от своих собратьев и имеет массу отличий в конструкции и в рабочем предназначении.
Вертикально-фрезерныеДостаточно распространенным типом станков данной категории является вертикально-фрезерный станок. Рабочими инструментами для таких станков являются фасонные, цилиндрические, концевые фрезы, также можно выполнять и операции сверления. Вертикально-фрезерный станок позволяет выполнять следующие технологические операции: обработку зубчатых колес и различных пазов, углов, рамочных элементов, вертикальных и горизонтальных поверхностей на деталях, выполненных из различных металлов.
Фрезерные станки данного типа не имеют в своей конструкции консоли, а их рабочий стол передвигается по направляющим, расположенным на станине оборудования. Станок вертикального типа благодаря особенностям своей конструкции отличается высокой жесткостью, что дает возможность обрабатывать на нем детали из металла с высоким уровнем качества. Коробка скоростей подобного фрезерного станка размещается в головке шпинделя.
Вертикально-фрезерные станки делятся на две категории, отличающиеся наличием в конструкции консоли. Их наименования соответственно:
- бесконсольные вертикально-фрезерные станки;
- вертикальные консольно-фрезерные станки.
С консолью отличается тем, что его шпиндель и гильза могут перемещаться относительно оси оборудования. Различия в их конструкции можно наглядно оценить на фото.
Горизонтально-фрезерные
Горизонтально-фрезерный станок примечателен тем, что его шпиндель располагается в горизонтальной плоскости. Оборудование данной группы позволяет обрабатывать детали, которые имеют небольшие габаритные размеры. Универсальность данного станка обеспечивается за счет того, что в качестве рабочего инструмента на нем используются фрезы концевого, цилиндрического, фасонного, торцевого и углового типа. Горизонтально-фрезерный станок в своей стандартной комплектации не дает возможность выполнить обработку детали по винтовой поверхности, для этого его необходимо оснастить вспомогательными устройствами.
Устройство станков горизонтально-фрезерной группы позволяет устанавливать их рабочий стол параллельно, а также перпендикулярно к оси шпинделя. Все рабочие и силовые узлы данного оборудования размещены на станине, а коробка скоростей, заведующая скоростью вращения шпинделя, размещена в ее внутренней части.
Сверлильно-фрезерныеСтанки, относящиеся к категории сверлильно-фрезерных, предназначены для обработки не только горизонтальных и вертикальных поверхностей, но и наклонных. Еще с их помощью обрабатывают пазы крупногабаритных деталей.
Такой фрезерный станок по металлу имеет сверлильно-фрезерную головку, позволяющую выполнять операции сверления под наклоном и обрабатывать поверхности, расположенных под углом к горизонтальной оси. Отличительной особенностью такого станка является и то, что его рабочая головка может функционировать в реверсном режиме.
По причине своей универсальности, обусловленной возможностью проводить две наиболее востребованные операции, такие станки являются весьма выгодными с экономической точки зрения, а также в плане экономии места на производственной территории. Иметь дома такой станок также мало кто из домашних мастеров откажется, так как такой аппарат объединяет в своей конструкции сразу несколько эффективных и полезных устройств.
УниверсальныеТакие станки для работы по металлу очень удобно использовать для оснащения частных цехов или некрупных мастерских, специализирующихся на ремонтно-механических работах. Универсальные станки позволяют выполнять обработку горизонтальных и вертикальных плоскостей, а также поверхностей спирального типа и штампов.
Такой станок по металлу отличается рядом конструктивных особенностей: узел шпинделя, коробка, а также основные узлы располагаются во внутренней части станины. В конструкции станка предусмотрены вертикальные и горизонтальные направляющие, по которым передвигаются его консоль и рабочий стол. Рабочую поверхность, кроме этого, можно выставить по отношению к шпинделю оборудования под нужным углом, что позволяет обрабатывать с его помощью детали из металла, обладающие даже самой сложной конфигурацией.
Настольные
Такое весьма компактное оборудование, установленное дома, в мастерских учебных заведениях и в небольших производственных цехах, позволяет выполнять различные технологические операции: нарезать резьбу, сверлить отверстия, выполнять обработку всевозможных деталей и материалов различными видами фрез и прочее.
Такого типа отличается неплохой точностью, так как их конструкция обладает исключительной жесткостью (разумеется, при грамотной установке). Отличаются такие консольно-фрезерные станки и высокой производительностью, что дает возможность использовать их для производства изделий серийными партиями. Несмотря на свою высокую производительность и широкую функциональность, такие станки отличает низкое энергопотребление и компактные размеры, что позволяет удобно размещать их даже на небольшой площади.
Такого рода устройства активно используются во всевозможных сферах промышленности на массовом производстве высококачественных деталей. Станки с ЧПУ высокопроизводительны и способны обеспечить непревзойденное качество не в единственном экземпляре, а на потоке, что делает их незаменимым оборудованием на любом серьезном производстве. Отличия таких станков от всех других разновидностей фрезерных станков настолько значительно, что требуют подробного разбора в отдельной статье.
Станки с ЧПУ, которые обрабатывают детали из различных металлов с высокой производительностью и точностью, имеют один большой недостаток: приличную стоимость, но его полностью компенсируют следующие положительные факторы:
- снижение потребности в квалифицированных специалистах на производстве;
- высокая производительность относительно станков с ручным управлением;
- снижение срока производственных циклов;
- ускорение перехода на производство новой продукции.
Отличие таких устройств от предыдущего вида фрезерных станков заключается в еще большей универсальности, еще более высокой точности и скорости работы. Спектр работ, которые под силу выполнить таким устройствам, включает в себя огромный список операций и процессов, которые востребованы на самых высокотехнологичных и ответственных производствах. Современное программное обеспечение для обрабатывающих центров производят крупные мировые компании. Подробно работа обрабатывающих центров будет рассмотрена в отдельной статье.
Настольные с ЧПУ
Отдельную категорию составляют виды фрезерных станков, оснащенные ЧПУ (числовым программным управлением). Такое оборудование относится к категории профессионального, управляют его работой специальные контроллеры, которые необходимо подключать к компьютерному устройству. Так же как и другие виды фрезерных станков, модели с ЧПУ могут выполнять различные технологические операции по металлу: сверление, зенкерование, растачивание и др.
Имея в распоряжении такой станок, можно выполнять любые виды фрезерных операций практически с любым материалом. Если сравнивать горизонтально-фрезерный станок и аппарат широкоуниверсального типа, то его основным отличием является то, что в его конструкции предусмотрена дополнительная шпиндельная головка, которая устанавливается на специальном подвижном хоботе и имеет возможность поворачиваться под любым углом по отношению к обрабатываемой детали.
Что удобно, оба шпинделя такого станка могут обрабатывать детали как совместно, так и в автономном режиме. На поворотной головке также может быть установлен еще одна накладная фрезерная головка, с помощью которой можно выполнять обработку деталей из металла еще более сложной конфигурации — сверлить, растачивать, зенкеровать и прочее.
Также встречаются модели широкоуниверсальных станков, которые не имеют в своей конструкции консольной панели. Вместо нее установлена каретка, передвигающаяся по вертикальным направляющим. На вертикальные салазки данной каретки можно различные приспособления (например, делительный стол). Такие станки стоят несколько дешевле, но также способны выполнять достаточно большой перечень технологических задач.
Подбирая станок фрезерной группы, прежде всего необходимо определиться с тем, для чего он нужен. Подобный подход к выбору оборудования даст вам возможность приобрести его в полном соответствии со своими потребностями, а также не переплатить за те функции, которые вам никогда не потребуются.
Принцип работы фрезерных станков
Практически все фрезерные станки работают по одинаковому принципу. Отличия могут быть только в их функциональных возможностях.
Основными конструктивными элементами таких станков являются: несущая станина, рабочий стол, прижимные элементы, цанга и цанговый патрон, в котором закрепляется рабочий инструмент, портал с закрепленным на нем шпинделем, который имеет возможность перемещаться, приводной электродвигатель.
Рабочим инструментом любого фрезерного станка является фреза, конструкция и размеры которой зависят от того, какой конфигурации деталь подлежит обработке. Рабочий инструмент закрепляется в цанговом патроне при помощи хвостовика, а вращение ему передается от приводного электродвигателя через систему передач. Основным назначением фрезы является снятие лишнего слоя металла с заготовки, в чем, собственно, и заключается суть обработки на таком станке.
Шпиндель станка размещается на подвижном портале, перемещениями которого управляют специальные контроллеры, если речь идет об оборудовании с ЧПУ. Электронная система такого оборудования включает в себя контроллеры ЧПУ (числовое программное управление), вспомогательные элементы системы и соединительные детали. Принцип работы моделей станков с ЧПУ заключается в следующем: специальная программа считывает чертежи детали, которую необходимо получить в результате обработки, формирует электронные команды, которые передаются на рабочий орган станка.
Отдельного внимания заслуживают широкоуниверсальные станки, которые представляют собой гибрид моделей горизонтального и вертикального типа. В их конструкции также имеется цанга, цанговый патрон и зажимы, но коробка передач таких станков передает все движения от одного электродвигателя. Их отличительной особенностью является наличие ручного режима, с помощью которого можно контролировать работу ходового блока.
Пример кинематической схемы (консольно-фрезерный станок)
Дополнительные элементы имеют в своей конструкции пятикоординатный и гравировальное оборудование. Такое оборудование оснащено дополнительными зажимными элементами, которые позволяют установить на нем гравировщик. Инструмент такого оборудования вращается за счет карданного вала, которым он напрямую соединен с электродвигателем.
Самыми простыми по своей конструкции являются ручные фрезерные станки по металлу. Такое оборудование обладает невысокой мощностью, а его конструкция состоит из цанги с цанговым патроном, ротора, головки привода и электродвигателя. Естественно, функциональные возможности такого станка тоже ограничены: с его помощью можно выполнять только самые простые фрезерные операции.
Ресурс работы, которым обладает станок фрезерной группы ручного типа, также невысок и составляет не более 10 000 часов. Наиболее слабыми узлами в таком оборудовании, которые первыми выходят из строя, являются цанга и цанговый патрон, прижимы, приставка и шпиндель. Но его невысокую надежность и долговечность вполне компенсирует низкая стоимость. Приобретать его есть смысл в том случае, если пользоваться им вы планируете нерегулярно.
Стоимость станков
Классификация фрезерных станков по их стоимости достаточно обширна. Естественно, самыми дешевыми в этом списке являются модели китайских производителей. Можно еще больше сэкономить на приобретении такого оборудования, если покупать его не через посредников, а напрямую у производителей. Что удобно, производители из Китая предлагают как простейшие ручные станки, так и профессиональные, оснащенные ЧПУ. Если рассматривать минимальную вилку цен, то она варьируется в пределах 7000–35000 рублей.
Китайский настольный сверлильно-фрезерный станок Triod MMS-20E (стоимость порядка 60 тысяч рублей)
Достаточно дорого вам обойдется вертикальный станок, стоимость такого оборудования начинается от 20000 рублей. Причем по этой цене вы приобретете станок с самой простой комплектацией: цанга и цанговый патрон, прижимы, приставка, шпиндель.
Если вы соберетесь приобрести для своего производственного предприятия широкоуниверсальный станок, то готовьтесь к тому, что цена такого оборудования начинается от 250000 рублей. Фрезерные станки для работы по металлу, которые оснащены ЧПУ, стоят, начиная от 2 млн. рублей.
В любом случае если задаться целью, можно приобрести качественный фрезерный станок по металлу серийной модели по очень привлекательной стоимости.
Практическая работа № 4
Тема: «
Цель: Ознакомиться с основными узлами универсального консольно-фрезерного станка
Вопросы:
Для ознакомления с основными узлами универсального консольно-фрезерного станка, необходимо ответить на следующие вопросы:
1 На какие группы делятся фрезерные станки?
2 Типоразмеры фрезерных станков.
3 Классификация фрезерных станков.
4 Отличительные особенности консольно – фрезерных станков. Их разновидности
5 Чем отличаются вертикально – фрезерные от горизонтально - фрезерных станков.
6 Назначение универсального горизонтального консольно – фрезерного станка.
Порядок выполнения работы:
Ответить на вопросы.
Опишите устройство консольно – фрезерного станка.
Опишите основные узлы универсального консольно – фрезерного станка и его конструктивные особенности.
Опишите основные движения в станке:
а) главное движение
б) движение подачи
Вывод:
Практическая работа № 4
Тема: « Основные узлы универсального консольно-фрезерного станка»
Разнообразие операций, выполняемых фрезами различных типов, чрезвычайно велико. На фрезерных станках возможно получить почти все виды поверхностей. Фрезерные станки широко применяются в инструментальном производстве.
Главное движение - вращение шпинделя вместе с закрепленной фрезой. Движение подачи сообщают столу с закрепленной на нем заготовкой.
Универсально-фрезерный станок мод. 6Н82
Станок консольного типа предназначен для различных универсальных работ. Универсально-фрезерным станок называется потому, что стол может быть повернут относительно вертикальной оси.
Техническая характеристика и жесткость станка позволяют полностью использовать инструменты для скоростного фрезерования.
Техническая характеристика станка:
рабочая поверхность стола 1250 X 320 мм,
число скоростей шпинделя 18; пределы чисел оборотов шпинделя 29-1500 об/мин;
число подач 18;
пределы величин подач продольных и поперечных 19-930 мм/мин, вертикальных 6,33-310 мм/мин;
мощность электродвигателя 7 кет;
поворот стола 45°.
Рис. 1. Универсально-фрезерный станок мод. 6Н82
На фундаментной плите установлена станина 3. Плита выполнена в виде корыта для сбора охлаждающей жидкости.
Станина 3 выполнена коробчатой формы. С передней стороны на боковой части имеются направляющие для перемещения консоли 17.
На в ерху станины перемещается хобот 9, а внутри нее смонтирована коробка скоростей 8 с приводом от фланцевого элекродвигателя - 6.
Консоль17 служит для монтажа поперечных салазок 16, поворотной части стола 13 и коробки подач 2. Поперечные салазки перемещаются по направляющим консоли в поперечном направлении вместе с поворотной частью 15. Рабочий стол 13 монтируется в направляющих поворотной части 15 и перемещается по ним. Он может быть повернут по круговым направляющим нижней половины поворотной части. На верхней поверхности стола выполнены три Т-образных: паза Два из них служат для закрепления приспособлении и длительной головки, а соедини паз - для выверки их на параллельность оси стола. Для увеличения жесткости хобот 9 соединяется с консолью с помощью поддерживающих стоек 14.
Оправки с инструментами вставляются одним концом в коническое отверстие шпинделя 10, а другим - в отверстие люнета 12. Используя перемещения консоли поперечных салазок и стола, заготовка может перемещаться в вертикальном, поперечном и в продольном направлениях.
Фрезерные станки
Фрезерные станки имеют весьма широкую область примене ния и разделяются на две основные группы: станки общего назна чения и специализированные.
К первой группе относятся станки консольные и бесконсольные, продольно-фрезерные, станки не прерывного фрезерования (карусельные и барабанные).
Ко вто рой группе относятся станки копировально-фрезерные, зубофре зерные, резьбофрезерные, шпоночно-фрезерные, шлицефрезер ные и др.
Типоразмеры станков характеризуются площадью рабо чей (крепежной) поверхности стола или размерами обрабатывае мой заготовки (при зубо- и резьбообработке). По указанному при знаку станки имеют пять градаций:
Размер Площадь поверхности стола, мм
0 200 x 800
1 250 х 1000
2 320 x 1250
3 ………………………………………………………… 400 х 1600
4 500 x 2000
Классификация фрезерных станков дана в таблице, где приве дено девять типов станков шестой группы (кроме того, фрезерные станки входят и в пятую группу зубо - и резьбообрабатывающих станков, которые в настоящий момент не рассматриваются).
Каждый станок имеет свой шифр, первая цифра в котором обозначает группу станка, вторая - его тип (1 - консольные вертикально-фрезерные (рис. 2, а), 2 - непрерывного действия (рис. 2, б), 4 - копиро вальные (рис. 2, в) и гравировальные, 5 - вертикальные бесконсольные (рис. 2, г) (с крестовым столом), 6 - продольно- фрезерные (рис. 2, д), 7 - широкоуниверсальные (рис. 2, е), 8 - консольные, горизонтальные (рис. 2, ж), 9 - разные). Третья и при необходимости четвертая цифры обозначают характер ные размеры станка. Кроме цифр в обозначение модели станка может входить буква. Если буква стоит между первой и второй цифрами, то это означает, что конструкция станка модифицирована. Например, универсальный консольный станок в течение многих лет подвергался усовершенствованию и имел обозначения 682, 6Б82, 6Н82, 6М82, 6Р82 и 6Т82.
Рис. 2 Фрезерные станки:
а - консольные вертикально-фрезерные станки; б - фрезерные станки непре рывного действия (карусельно-фрезерные и барабанно-фрезерные); в - копиро вальные (вертикальные и горизонтальные) фрезерные станки; г - вертикально- фрезерные бесконсольные станки; д - продольно-фрезерные станки; е - широ коуниверсальные фрезерные станки (консольные и бесконсольные); ж - гори зонтальные консольно-фрезерные станки
Если буква стоит в конце шифра станка, то это может означать следующее; 1) конструктивную модификацию основной модели (например 6Р82Г - станок горизонтально-фрезерный, 6Р12Б - быстроходная модель, 6Р82Ш - широкоуниверсальный); 2) различное исполнение станков в зависимости от точности (Н - нор мальной точности, П - повышенной, В - высокой, А - особо высокой и С - станки особо точные, называемые мастер-станка ми); 3) различное исполнение с учетом используемой системы управления станком.
5.2 Устройство консольно-фрезерного станка
Консольно-фрезерные станки - наиболее распространенный тип станков, используемый для фрезерных работ. Отличительная особенность станка - наличие консоли (кронштейна), несущей стол и перемещающейся по направляющим станины вверх и вниз. Существуют горизонтальные, вертикальные, универсальные и широкоуниверсальные консольно-фрезерные станки. В горизонтально-фрезерных станках шпиндель расположен горизонтально, и стол перемещается в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Отличие универсальных консольно-фрезерных станков от горизонтальных заключается только в возможности поворота стола относительно вертикальной оси, а широкоуниверсальных фрезерных станков от универсальных - в наличии на станине специального хобота, на торце которого установлена дополнительная головка со шпинделем, поворачивающаяся под углом в любом направлении. Вертикально-фрезерные станки отличаются от горизонтально-фрезерных вертикальным расположением шпинделя и отсутствием хобота. В рассматриваемых станках детали и узлы широко унифицированы.
В качестве примера для рассмотрения технической характеристики, компоновки и кинематической схемы выбран универсальный горизонтальный консольно-фрезерный станок (рис. 1). Он предназначен для выполнения разнообразных фрезерных работ по чугуну, стали и цветным металлам, твердосплавным и быстрорежущим инструментом в условиях мелко- и крупносерийного производства. Наличие в станке возможности поворота стола вокруг своей вертикальной оси позволяет фрезеровать винтовые канавки сверл, червяков и т.д.
Станок состоит из станины 2, установленной на фундаментной плите 14. На вертикальных направляющих станины расположена консоль 12 с горизонтальными поперечными направляющими, на которых удерживаются салазки 11, а на них - поворот ная плита 10 с горизонтальными продольными направляющими.
3 4 5
16 15
1 - рукоятка; 2 - станина; 3 - лимб; 4 - хобот; 5 - коробка ско ростей; 6 - шпиндель; 7, 8 - подвески; 9 - стол; 10 - поворотная плита; 11 - салазки; 12 - консоль; 13 - коробка подач; 14 - фунда ментальная плита; 15 - рукоятка; 16- лимб
Рис. 3 Универсальный кон сольно-фрезерный станок
На этих направляющих монтируют стол 9. Такая компоновка уз лов обеспечивает возможность перемещения стола в трех направ лениях (продольном, поперечном и вертикальном). В станине рас положена коробка скоростей 5 с рукояткой 1 и лимбом 3 и привод с электродвигателем, обеспечивающим вращение шпинделя. В кон соли 12 размещена коробка подач 13 с электродвигателем, лим бом 16 и рукояткой 15 для установки подач. В верхней части стани ны смонтирован шпиндель 6, а на направляющих выдвижного хобота 4 закреплены подвески (кронштейны) 7 и 8, которые яв ляются опорами фрезерных оправок для установки фрез.
Основные движения в станке. Главное движение. Вал IV (рис. 3) со шпинделем получает вращение от электродвигателя М1 (мощность двигателя N= 3 кВт; частота вращения п = 1450 мин -1 ) через шкивы 100/180 клиноременной передачи и 12-ступенчатую коробку скоростей. От вала II вращение передается валу III по средством передвижных блоков зубчатых колес 2 = 51/51 или 60/42, 42/60, 34/68, 21/81, 27/75. От вала III вращение зубчатыми коле сами 2 = 75/41 или 24/96 передается валу IV . Уравнение кинемати ческой цепи для минимальной частоты вращения шпинделя
n min =1450 ·100/180· 21/81·24/96 = 52,мин -1
Изменение направления вращения шпинделя осуществляют реверсированием вращения вала электродвигателя М1.
Движение подачи осуществляется от электродвигателя М2 (N = 0,3кВт; п= 1450 об/мин) через коробку подач, обеспечивающую 1.2 ступеней подачи. От вала VIII через цилиндрические передачи 2 = 26/67 и 36/60 вращение передается валу X , от него через блок
Рис. 4. Кинематическая схема универсального консольно-фрезерного станка
зубчатых колес 7 = 37/53 или 30/60, 45/45 - валу XI и далее пере бором 2=45/45 или 24/66 - валу XII , через зубчатые колеса 2 = 18/72 и 30/60 и широкое колесо 2 = 60 обгонной муфты враще ние передается валу XIII (непосредственно или минуя перебор, когда широкое колесо г = 60 соединено с зубчатым колесом z = 45). От вала XIII вращение зубчатыми колесами z = 37/44 передается валу XIV ; при этом вертикальное движение подачи осуществляет ся ходовым винтом VI (6 х 1), которому вращение от вала XIV передается зубчатыми колесами z = 25/50 и 24/36. Продольное дви жение подачи производится от ходового винта XVII (6x1) (на рис. 5.3 винт условно повернут на 90°), который вращается от вала XIV при помощи цилиндрических передач 2 = 48/52, 17/24, 28/28 (справа при прямом ходе) или z = 28/28 (слева при обратном ходе).
Рис. 5 Стол универсального консольно – фрезерного станка:
1 - маховик; 2 - ходовой винт; 3, 4 - гайки; 5, 8 и 10 - зубчатые колеса; 6 -
вилка; 7- муфта; 9 - стол; 11 - поворотная плита; 12 - сухари; 13 - салазки;
14- червяк; 15 - винты; 16- консоль; 17 - вал
Поперечные подачи от вала XIV через шестерни г = 48/52, 38/54 передаются.на ходовой винт XVIII . Ускоренный ход стола осуще ствляется от электродвигателя М2 посредством цилиндрических передач 2=26/67, 36/60, 60/30 через включенную электромагнит ную Мэ и обгонную Мо муфты и далее через ускоренные переда чи рабочих подач. Реверсирование поперечного и вертикального движений подачи происходит при включении муфт Мф1 и Мф2 зубчатых колес 2=32 и 50. В этом случае вращение от вала XIV передается ходовому винту" XVIII цилиндрическими передачами г = 32/39) 39/50 (см. сеч. А-А), г. ходовому винту VI - передачами 2 = 32/39, 39/35, 52/48, 25/50, 24/36.
Салазки 13 консольно-фрезерного станка (рис. 5) перемеща ются на консоли 16 в поперечном направлении. На салазках смон тирована поворотная плита 11, а на ней (в продольных направля ющих) - стол 9, перемещающийся ходовым винтом 2, вращаемым вертикальным валом 17 при помощи конических зубчатых колес 10, 5, 8. Реверсирование стола осуществляют, перемещая вилкой 6 муфту 7 вправо и влево, а для отключения движения стола необходимо вилку 6 установить в среднее положение. В край них положениях муфта соединяется с коническими зубчатыми колесами 5 и 8. На ходовом винте предусмотрен механизм выбор ки зазора между резьбой винта 2 и гайками 3 и 4, из которых одна (3) может перемещаться в осевом направлении при вращении червяка 14 (см. сеч. Б-Б). Ручная подача стола осуществляется при вращении маховика 1.
Поворотная плита 11 (при необходимости) может быть повер нута на вертикальном валу 17 относительно салазок 13 на ±45°. Плиту 11 центрируют по Т-образному пазу салазок 13 при помо щи двух сухарей 12, которые одновременно служат для закрепле ния плиты на салазках при их подъеме.
Контрольные вопросы
Расскажите о конструктивных особенностях консольно-фрезерных станков.
Чем отличаются вертикально-фрезерные станки от горизонтально- фрезерных?
Покажите на кинематической схеме универсального консольно-фрезерного станка кинематические цепи минимальной частоты враще ния шпинделя, продольного движения стола с минимальной и макси мальной скоростью.
Расскажите о работе стола и салазок консольно-фрезерного станка.
Какие операции выполняют на фрезерных станках?
6. Расскажите, как расшифровать модель фрезерного станка