Конструкция приспособления включает салазки и рабочую консоль. Перемещение рабочей части осуществляется в трех направлениях: продольно, вертикально и поперечно. Агрегаты делятся на неповоротные модели с горизонтальным расположением, вертикально-фрезерные вариации и универсальные модификации. На основе рассматриваемого оборудования выпускаются копировальные, программно управляемые экземпляры и их комбинированные варианты.
Ниже приведена общая схема устройства данного оборудования:
1 - остов (станина).
2 - электрическое оснащение.
3 - коробка переключения скоростей.
4 - узел регулировки оборотов.
5 - салазки со столом.
6 - консоль.
7 - блок подачи.
Предназначение
Консольно-фрезерный станок предназначен для выполнения соответствующих работ с использованием торцовых, дисковых, угловых и прочих фрез. На оборудовании доступно обрабатывать различные заготовки, подходящие по размеру. Материал, пригодный для участия в рабочем процессе, - чугун, цветные металлы, пластик, сталь и другие сплавы.
На аналогах с поворотным столом можно обрабатывать винтовые гнезда на режущих частях инструмента. Универсальные модели предназначены для осуществления разнообразных фрезерных манипуляций, включая расточные и сверлильные работы в условиях экспериментального либо единичного производства. Нередко комплексы применяются в широкомасштабном выпуске различных деталей.
модели с шириной стола 160/200 и 250 мм
Данное оборудование предназначено для обработки деталей компактных размеров, преимущественно из цветных металлов и их сплавов, а также изделий из пластика и пластмассы. Кроме того, рассматриваемое приспособление рассчитано на чистовую обработку стали, чугуна. Весь процесс происходит в автоматическом режиме по заданному циклу.
Консольно-фрезерный станок с шириной стола 200 мм применяется для обработки небольших деталей из стали, чугуна, пластмасса и цветных металлов. Производство этого оборудования налажено на Вильнюсском комбинате по выпуску станков. Практикуется выпуск трех моделей агрегатов: горизонтальная версия 6М80Г, универсальные аналоги 6М10 и копировальные автоматы типа 6П10К.
Еще один изготовитель консольно-фрезерных станков - Дмитровский завод, который выпускает образцы серии "Р". Среди них: 6Р81Г, 6Р81Ш, 6Р11. Все агрегаты унифицированы, работают в автоматическом режиме, имеют реверс и стандартную коробку передач. Ранее комбинат выпускал упрощенные консольные модификации серии "Н" и "Г".
Модификации с ЧПУ
Консольно-фрезерные станки этого типа оснащаются электрическим мотором мощностью 5,5 кВт с оборотистостью 1450 вращений в минуту. Они широко используются в машиностроении и промышленности. Рабочее движение передается через два вида передач: 35/27 либо 21/41. Схема консольно-фрезерного станка свидетельствует о том, что номер фигурной шестерни зависит от количества зубьев. Таким образом, оборудование может функционировать на двух разных скоростях. Правильная работа инструмента зависит от постоянного модуля сцепки шестеренок, которая должна быть стабильной с парой агрегирующих между собой колес.
Станка включает в себя структурную диаграмму при вращении шпинделя. При этом сетка количества оборотов связана с числом и номиналом включаемых передач. Дистанция между вертикальными и горизонтальными направляющими зависит от выбранного масштаба в процессе работ.
Консольно-фрезерный станок: характеристики
Пересекающиеся точки по вертикали и горизонтали идентичны количеству оборотов на любом этапе работы шпинделя. Функционирующие валы между собой агрегируют путем сцепления через зубчатые колеса (шестерни). Как правило, число этих модулей составляет 61 или 62 единицы.
В случае передачи движения с одного вала на другой элемент наблюдается несколько этапов работы (2, 3, 4 и более). Итоговый показатель рассчитывается по формуле m*n. Например, 2*4 = 8 различных скоростей.
Устройство и панель управления
В паспорте консольно-фрезерного станка указывается, что он состоит из станины, электрической части, коробки подач, консоли, блока переключения, стола и салазок. Управление и настройка агрегата осуществляется при помощи следующих элементов:
- Рукояти активации продольной и поперечной подачи.
- Регулятора ввода.
- Контроллера помпы узла охлаждения.
- Переключателя скорости и частоты оборотов шпинделя.
- Маховика перемещения, а также кнопки «Стоп» и «Пуск».
- Указательная стрелка скорости шпиндельного блока.
- Импульсной и ускоряющей клавиши.
- Ручное перемещение хобота и активации освещения.
- Зажимов для серьги и стола.
- Звездочки автоматического режима.
- Механизмов включения перемещения стола в продольной и поперечной скорости.
- Указателя подач.
- Рукоятки зажима, включения и перемещения салазок.
- Регулятора режимов (ручной и автоматический тип).
Скоростная коробка
Узел переключения скоростей широкоуниверсального консольно-фрезерного станка находится в корпусе из чугуна, агрегация с валом скорости осуществляется через упругую муфту. Шпиндель рассматриваемого блока - это вал с тремя точками опоры. Его точность определяют специальные подшипники. Еще один элемент предназначен для удержания хвостовика этого узла.
Осевой зазор регулируется при помощи шлифовки стопорных колец. Увеличенный люфт можно убрать посредством обработки полуколец и фиксирующей гайки. За смазку коробки скоростей отвечает плунжерный насос, производительность которого составляет 2 литра в минуту. Остальные детали данного механизма получают смазку методом разбрызгивания из трубки, размещенной над блоком контроля скоростей.
Узел управления скоростями модификации 6Р82
Коробка переключения скоростей этой модели дает возможность выбрать нужный режим без последовательных промежуточных этапов. Рабочая рейка перемещается при помощи предусмотренной рукояти. Валик оси движется после воздействия на него вилки и диска контроллера в осевом направлении. Затем консольно-фрезерный станок 6Р82, устройство и схему которого подробнее рассмотрим далее, функционирует при помощи конической передачи и указателя скоростей. На диске имеются отверстия, которые зацепляются попарно с шестеренкой.
Пружина регулируется посредством пробки-фиксатора, устанавливаемую в режим фиксации путем поворота с нормальным усилием. Ручка управления в режиме включения фиксируется пружиной и шариковым элементом. Кроме того, шип рукоятки входит в зацепление с пазом фланца. Стоит отметить, что зазор конической передачи не должен превышать 0,2 мм. Диск с учетом этого показателя может поворачиваться на величину до 1 миллиметра.
Коробка подач
Обеспечивает получение рабочих подач и скоростных передвижений консоли, салазок и стола. При перемещении импульсы передаются на вал при помощи предохранительной муфты и втулки, которые между собой соединяются посредством шпонки и выходного вала. Дисковая часть фрикционного блока агрегирует с втулкой и валиком. При активации кулачка муфты усилие передается на гайку, шестерни и диски.
Коробка переключения подач станка размещена в станине. Принцип действия данного узла аналогичен блоку скоростей. От осевого смещения диск защищен валиком, который запирается при помощи пары шариков и втулки. Стопорение диска производится посредством идентичных деталей, связанных с валом посредством шпонки.
Упрощенная схема
Ниже приведено схематическое изображение вертикального консольно-фрезерного станка (коробка подач) и пояснения.
1 - запирающий валик.
2 - втулка.
3 - кольцевая проточка.
4 - кулачковая муфта.
5 - рукоять управления.
6 - пара шариков.
7 и 8 - рабочие диски.
9 - контрольный шарик.
10 - дисковый переключатель
11 - шестерня.
12 - указатель скоростей.
13 - крутящий вал.
14 - гайка.
15, 16, 17, 18 - стопорные кольца и фиксаторы.
Параметры модели 6Р82 и 6Р82Г
Для сравнения рассмотрим две самых популярных модели станков. Начнем с характеристик модификации 6Р82:
- Длина/ширина рабочего стола - 1,25/0,32 м.
- Количество Т-образных пазов - 3.
- Габариты - 2,3/1,95/1,67 м.
- Вес - 2,9 т.
- Механизм торможения шпинделя - присутствует.
- Масса обрабатываемой заготовки по максимуму - 250 кг.
- Перемещение лимба за один оборот (продольно/вертикально) - 6/2 мм.
- Дистанция от оси до хобота - 155 мм.
- Продольное/поперечное перемещение стола - 800/240 мм.
Модификация 6Р82Г отличается только массой (2,83 т), а также предельным расстоянием от горизонтального шпинделя до рабочей поверхности (450 мм).
Особенности
Технологически модели серии «Р» более усовершенствованы в плане продольного хода рабочего стола (на 100 мм). Точная установка поверхности производится посредством модернизированного крепления лимбов. Кроме того, данное оборудование обладает оптимальной конфигурацией, отвечающей современным стандартом технической эстетики. Все основные узлы рассматриваемых станков унифицированы между собой.
Дополнительное удобство при работе и управлении версиями «М» и «Р» обеспечивается посредством автоматизированного цикла и такими опциями, как:
- Дублирование контроллера количества оборотов шпинделя и подачи стола.
- Возможность выборочной установки нужного числа вращений оси или лимба.
- Не требуется при выполнении манипуляций проходить промежуточные ступени.
- Предусмотрено автоматическое перемещение стола от рукояток, направление которых аналогично движению рабочей поверхности.
- Присутствует пуск и остановка шпинделя в ускоренном режиме при помощи специальных кнопок и воздействия постоянного тока.
- Стол может передвигаться в вертикальной, горизонтальной и продольной проекции.
Настройка автоматического режима
У консольно-фрезерных станков модификации «М» и «Р» регулировка продольного перемещения стола осуществляется в автоматическом или полуавтоматическом режиме. При единичном производстве контроль подач выполняется вручную, включая быстрое перемещение стола. Серийное изготовление предусматривает использование автоматических и полуавтоматических диапазонов. По сути, данные режимы представляют собой скачкообразный и маятниковый способ действия.
Чтобы настроить процесс соответствующим образом, в Т-образном пазу сбоку делается расстояние между кулачками по определенному показателю. Эти элементы в нужный момент воздействуют на контрольную звездочку быстрыми рабочими движениями стола на ручку переключения продольной подачи, что дает возможность гарантировать работу оборудования по заданному циклу.
Основные рабочие циклы консольно-фрезерного станка перечислены ниже:
- Скачкообразный полуавтоматический режим.
- Быстрые подачи вправо и влево назад.
- Аналогичная операция в левую сторону и обратное направление справа.
- Активная подача заготовки с последующей остановкой.
- Маятниковый автоматический цикл.
- Операции на автомате только в правую либо левую сторону.
Процесс настройки проводится в следующей последовательности:
- Станок должен быть отключен от сети питания.
- Переключатели режимов ставятся в нужное положение («Автоматическое управление»).
- Агрегат активируется нажатием кнопки «Включено».
- Кулачки устанавливаются в соответствующую позицию.
- Подача на быстрый ход и обратно производится на любом этапе и направлении движения, за исключением зоны ограничения для возможной работы элементов.
- Корректировка автоматического или ручного движения стола осуществляется в нейтральном положении путем продольного нажатия рукоятки до упора. В случае невозможности фиксации маховика на торце поворачивают регулировочный винт.
Вместо заключения
Консольно-фрезерный станок, цена которого в России стартует от 120 тысяч рублей, способен помочь в качественной обработке заготовок из стали, чугуна, пластика и цветных металлов. При этом оборудование может использоваться как для единичного, так и для серийного производства. Техника позволяет получить детали различной конфигурации с пазами, шестернями и зубьями. Кроме того, фрезеровка может выполняться с учетом поворота стола вокруг собственной оси на 45 градусов. Категория точности станка относится к классу «Н» (нормальный). Дополнительные возможности применения агрегата доступны при эксплуатации накладной рабочей аналогов и поворотной рабочей поверхности.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
Кинематический расчет и построение структурной сетки коробки скоростей горизонтально-фрезерного станка мод. 6Р82.Конструктивные особенности
Особенности основных узлов и механизмов станка
Цель работы:
1. Ознакомится с компоновкой и основными узлами горизонтально - фрезерного
Станка мод. 6Р82.
2. Научиться выполнять кинематический расчет и построение структурной
сетки коробкискоростей горизонтально-фрезерного станка мод. 6Р82.
Порядок выполнения работы :
Ознакомиться с описанием «Лабораторной работы».
Фрезерование представляет вид обработки резанием при помощи инструмента, называемого фрезой. Фреза является режущим инструментом с несколькими зубьями, каждый из которых пред-ставляет собой простейший резец. Фреза при вращении врезается зубьями в надвигающуюся на нее заготовку и каждым зубом срезает с ее поверхности стружку. После окончания прохода фреза сни-мет с обрабатываемой поверхности заготовки слой металла. Поверхность, полученная после прохода фрезы, называется обработанной поверхностью . Поверхность, образуемая на обрабаты-ваемой заготовке непосредственно режущей кромкой фрезы, называется поверхностью резания.
В зависимости от расположения оси фрезы относительно обрабатываемой поверхности различают фрезерование цилиндрической фрезой и торцовой фрезой. Вращательное движение фрезы назы-вается главным движением , а поступательное движение заготовки - движением подачи . Оба эти движения должны осуществляться фрезерным станком. Главное движение, т. е. вращение фрезы, определяется числом оборотов шпинделя станка в минуту, подача определяется величиной минутного перемещения стола станка с закрепленной на нем заготовкой относительно фрезы.
Схемы обработки заготовок на станках фрезерной группы (рис. 1) включают в себя обработку как плоскостей, так и фасонных поверхностей.
1. Горизонтальные плоскости фрезеруют горизонтально-фрезерных станках цилиндричес-кими фрезами (рис. 1, а) и на вертикально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 1, б). Цилиндрическими фрезами целесообразно обрабатывать горизонтальные плоскости шириной до 120 мм. В большинстве случаев плоскости удобнее обрабатывать торцовыми фрезами вследствие большей жесткости их закрепления в шпинделе и более плавной работы, так как число одновре-менно работающих зубьев торцовой фрезы больше числа зубьев цилиндрической фрезы.
2. Вертикальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 1, в) и торцовыми фрезерными головками, а на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами (рис. 1, г).
3. Наклонные плоскости фрезеруют торцовыми (рис. 1, д) и концевыми фрезами на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости. Наклонные плоскости небольшой ширины фрезеруют на горизонтально-фрезерном станке дисковой одноугловой фрезой (рис. 1, е).
4. Комбинированные поверхности фрезеруют набором фрез (рис. 1, ж) на горизонтально-фрезерных станках. Точность взаиморасположения обработанных поверхностей зависит от жесткости крепления фрез по длине оправки. С этой целью применяют дополнительные опоры (подвески), избегают использования несоразмерных по диаметру фрез (рекомендуемое отношение диаметров фрез не более 1.5).
Рис. 1. Схемы обработки заготовок на фрезерных станках
Рис. 2. Горизонтально-фрезерный станок мод. 6P82:
1-основание; 2 - станина: 3 - консоль; 4-салазки 5-стол;
Шпиндель: 7 - хобот
Рис. 3. Кинематическая схема горизонтально-фрезерного станка мод. 6Р82
5. Уступы и прямоугольные пазы фрезеруют концевыми (рис. 1, з) и дисковыми (рис. 1, и) фрезами на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках. Уступы и пазы целесообразнее фрезеровать дисковыми фрезами, так как они имеют большее число зубьев и допускают работу с большими скоростями резания.
6. Фасонные пазы фрезеруют фасонной дисковой фрезой (рис. 1, к ), угловые пазы – одноугло-вой и двухугловой (рис. 1, л ) фрезами на горизонтально-фрезерных станках.
7. Клиновой паз фрезеруют на вертикально-фрезерном станке за 2 прохода: прямоугольный паз концевой фрезой, затем скосы паза - одноугловой фрезой (рис. 1, м ).
8. Т-образные пазы (рис. 1, н ), которые широко применяют в машиностроении как станочные пазы, например, на столах фрезерных станков, фрезеруют за 2 прохода: вначале паз прямоуголь-ного профиля – концевой фрезой, затем нижнюю часть паза - фрезой для Т-образных пазов .
9. Шпоночные пазы фрезеруют концевыми или шпоночными (рис. 1, о) фрезами на вертикаль-но-фрезерных станках. Точность получения шпоночного паза - важное условие при фрезеровании, так как от нее зависит характер посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей. Фрезерование шпоночной фрезой обеспечивает получение более точного паза; при переточке по торцовым зубьям диаметр шпоночной фрезы практически не изменяется.
10. Фасонные поверхности незамкнутого контура с криволинейной образующей и прямоли-нейной направляющей фрезеруют на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках фасонными фрезами соответствующего профиля (рис. 1, п ). Применение фасонных фрез эффективно при обработке узких и длинных фасонных поверхностей. Широкие профили обрабатывают набором фасонных фрез.
11. Горизонтальные, вертикальные, наклонные плоскости и пазы одновременно обраба-тывают на продольно-фрезерных двухстоечных станках торцовыми и концевыми фрезами с движением продольной подачи стола, на котором в приспособлении закреплена корпусная заготовка (рис. 1, р ).
12. Горизонтальные плоскости по методу непрерывного фрезерования обрабатывают на карусельно-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 1, с ). Заготовки устанавливают в приспо-соблениях, равномерно расположенных по окружности стола, и сообщают им движение круговой подачи. Заготовка сначала проходит черновую обработку (размер Н 1 ), а затем фрезой, установленной во втором шпинделе, обрабатывается окончательно (размер Н г ).
13. Пространственно-сложные поверхности обрабатывают на копировально-фрезерных полуавтоматах (рис. 1, т ). Обработку производят специальной концевой фрезой. Фрезерование ведут по 3-м координатам: х, у, z (объемное фрезерование).
Изучить назначение основных узлов горизонтально - фрезерного станка мод. 6Р82
(рис. 2). Выполнить компоновочный эскиз станка с указанием основных узлов.
3. Разработать технологические наладки обработки деталей на горизонтально-фрезерных
станках (по рис. 1).
4. Построить кинематическую схему коробки скоростей (рис. 3) станка мод. 6Р82
(ширина зубчатых колес не менее 5 мм, Ǿ минимальной шестерни не менее 15 мм).
5. Построить структурную сетку коробки скоростей станка мод. 6Р82 (ширина и
высота не менее 120 мм ).
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
В главе VI дано подробное описание фрезерных станков. В этой статье рассмотрим основные узлы консольно-фрезерных станков и правил ухода за ними. В зависимости от расположения шпинделя консольно-фрезерные станки делятся на горизонтальные и вертикальные.
Горизонтально-фрезерные станки характеризуются горизонтальным расположением шпинделя и наличием у станка трех взаимно перпендикулярных движений - продольного, поперечного и вертикального. Горизонтально-фрезерные станки делятся на две разновидности - простые и универсальные. В универсальных горизонтально-фрезерных станках рабочий стол помимо указанных перемещений может еще поворачиваться вокруг вертикальной оси на угол до 45° в каждую сторону. Для установки стола на требуемый угол к оси шпинделя между салазками и рабочим столом имеется поворотная часть, на периферии которой нанесены градусные деления.
На рис. 16 показан общий вид горизонтально-фрезерного станка 6М82ГБ. Основными узлами станка являются: основание 1, станина 2, хобот 4, консоль 7, салазки 6, стол 5, коробка скоростей с рабочим шпинделем 3, коробка подач.
Станина станка служит для крепления всех узлов и механизмов станка. Хобот перемещается по верхним направляющим станины и служит для поддержания при помощи серьги конца фрезерной оправки с фрезой. Он может быть закреплен с различным вылетом. Для увеличения жесткости крепления хобота применяют поддержки, которые связывают хобот с консолью
Консоль представляет собой отливку коробчатой формы с вертикальными и горизонтальными направляющими. Вертикальными направляющими она соединена со станиной и перемещается по ним. По горизонтальным направляющим перемещаются салазки. Консоль закрепляется на направляющих специальными зажимами и является базовым узлом, объединяющим все остальные узлы цепи подач и распределяющим движение на продольную, поперечную и вертикальную подачи. Консоль поддерживается стойкой, в которой имеется телескопический винт для ее подъема и опускания.
Стол монтируется на направляющих салазок и перемещается по ним в продольном направлении. На столе закрепляют заготовки, зажимные и другие приспособления. Для этой цели рабочая поверхность стола имеет продольные Т-образные пазы.
Салазки являются промежуточным звеном между консолью и столом станка. По верхним направляющим салазок стол перемещается в продольном направлении, а нижняя часть салазок вместе со столом перемещается в поперечном направлении по верхним направляющим консоли.
Шпиндель фрезерного станка служит для передачи вращения режущему инструменту от коробки скоростей. От точности вращения шпинделя, его жесткости и виброустойчивости в значительной мере зависит точность обработки.
Коробка скоростей предназначена для передачи шпинделю станка различных чисел оборотов. Двигатель станка расположен на станине.
Коробка подач служит для передачи столу различных величин подач в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Привод механизма подачи расположен внутри консоли и приводится в движение от отдельного электродвигателя. В отличие от приводов главного движения приводы подач являются тихоходными.
Вертикально-фрезерные станки характеризуются вертикальным расположением шпинделя и предназначены главным образом для работы торцовыми, концевыми и шпоночными фрезами.
Основными узлами вертикально- фрезерных станков модели 6М12П являются: основание, станина, поворотная шпиндельная головка, консоль, стол, салазки, коробка скоростей с рабочим шпинделем и коробка подач. Назначение узлов такое же, как и у горизонтально фрезерных станков. В вертикально- фрезерных станках нет хобота. Поворотная головка крепится к горловине станины и может поворачиваться в вертикальной плоскости на угол от 0 до 45° в обе стороны.
На рис 17 показаны органы управления вертикально фрезерного станка 6М12П. В станке предусмотрено дублирование управления. Органы управления расположены на передней панели станка и с левой стороны. Включение вращения шпинделя осуществляется спереди кнопкой 15, а с левой стороны - кнопкой 5, выключение вращения шпинделя - кнопкой 6. Импульсное (кратковременное) включение шпинделя производится кнопкой 3. Переключение шпинделя на требуемое число оборотов производят рукояткой 1. Требуемое число оборотов устанавливают поворотом лимба 4, ориентируясь по стрелке-указателю чисел оборотов шпинделя. Направление вращения шпинделя изменяют переключателем 26. Шпиндель станка смонтирован в поворотной головке, которая поворачивается в вертикальной плоскости на угол 45° в любую сторону. Шпиндель представляет собой двухопорный вал, смонтированный в выдвижной гильзе. Выдвижение гильзы вместе со шпинделем производят маховичком 9, а зажим - рукояткой 10.
Включение освещения станка (лампа 8) осуществляется переключателем 7, а включение насоса охлаждения - переключателем 27. Управление движениями стола осуществляется рукоятками, направление поворота которых совпадает с направлением движения стола. Переключение подач осуществляется с помощью грибка 20 и лимба переключения подач. При этом нажимают кнопку грибка, а пластмассовый грибок отводят на себя до отказа. Затем вращают за грибок лимб и устанавливают требуемую величину подачи. Лимб можно вращать в любую сторону. Включение продольной подачи стола осуществляется рукояткой 12 или 23 (дублирующая).
Включение вертикальной и поперечной подачи производится рукояткой 21 или 24 (дублирующая). Для настройки станка на автоматические циклы перемещения стола применяют кулачки 11. Быстрое перемещение стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях осуществляется кнопкой 2 или 16 (дублирующая). Ручное перемещение стола в продольном направлении осуществляется маховичками 13 и 25 (дублирующий), а в поперечном - маховичком 17.
Ручное вертикальное перемещение стола производится рукояткой 18. Консоль на поддерживающих стойках крепится рукояткой 19, салазки на консоли - рукояткой 22. При нажатии на кнопку 14 (стоп) происходит отключение двигателя от сети и торможение шпинделя. Выключение станка от сети производится главным выключателем 28.
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.
Loading...