Фрезерный станок и его узлы. Современные фрезерные станки по металлу – виды, особенности, назначение. Фрезерные станки и работы выполняемые на них

Это оборудование для обработки фасонных и плоских металлических заготовок с винтовыми и прямыми образующими. С помощью машин можно выполнять пазы, канавки, отверстия, наносить внутреннюю и внешнюю резьбу, а также производить целый ряд других технологических операций. В зависимости от направления движения рабочего органа различают горизонтальные и фрезерные станки. Основные узлы и механизмы в оборудовании обоих типов одинаковые, кроме поддержки и хобота, которых нет в вертикальных модификациях.

Основание

Основа изготавливается цельнолитой из серого чугуна. При установке оборудования деталь одной стороной плотно прилегает к полу, а к другой болтами фиксируется станина. В основании также имеется специальное корыто, в которое собирается охлаждающая жидкость, и электронасос для подачи теплоносителя к инструменту.

Станина

На деталь крепятся все основные узлы и механизмы фрезерного станка. Шпиндель, коробка скоростей, двигатели скрыты внутри конструкции, а остальные агрегаты монтируются на наружных поверхностях. В верхней части станины могут быть расположены горизонтальные направляющие для перемещения хобота, на передней стенке - вертикальные направляющие для консоли или шпиндельной бабки. Изнутри деталь усилена ребрами жесткости. Станина может быть литой или сварной. Первый вариант считается более надежным и выносливым, но сваркой получают более сложные по строению конструкции.

Хобот (ползун)

Данный узел имеется у фрезерных станков горизонтального и универсального типа и редко встречается на станках ЧПУ. Основное назначение хобота - правильная установка и надежная поддержка оправки . Механизм смонтирован на горизонтальных направляющих станины и допускает изменение вылета, то есть расстояния до зеркал. При обработке массивных деталей, когда получается стружка большого сечения, для дополнительной фиксации заготовки используют специальные поддержки, которые образуют связь между хоботом и консолью.

Консоль

Деталь отливается из чугуна и устанавливается на вертикальные направляющие станины. При перемещении консоль, в свою очередь, несет горизонтальные направляющие для салазок. Для поддержания узла предусмотрена стойка с телескопическим винтом, позволяющим регулировать высоту. От жесткости консоли, точности исполнения ее направляющих во многом зависит работа оборудования. К элементу с помощью двух болтов крепятся поддержки, которые обеспечивают устойчивость всей системы во время работы. У бесконсольных станков вертикальное перемещение организовано шпиндельной бабкой по вертикальным направляющим

Салазки

Назначение механизма - обеспечение взаимосвязи между осями X и Y. Верхние направляющие салазок служат для перемещения стола в продольном направлении, а нижние - для движения самих салазок по направляющим консоли.

Стол

Основной рабочий элемент фрезерного станка, который перемещается на салазках. На поверхности стола располагаются зажимные и другие фиксирующие приспособления для прочного крепления заготовок. Для этого деталь имеет продольные пазы. Совместная работа стола, консоли и салазок обеспечивает подачу заготовки к фрезе. Возможно движение в продольном, вертикальном и поперечном направлении. Типовое оборудование обычно имеет ручную и механическую подачу. Использование того или иного метода зависит от поставленных задач:

• для холостых пробегов и установочных перемещений стола используется ручной, механический способ
• для рабочей подачи применяют чаще всего механизированную подачу.

Дополнительно предусмотрена возможность ускоренного перемещения стола, так называемый быстрый ход во всех трех направлениях. Движение осуществляется с постоянной скоростью (большая часть станков оснащена дополнительной муфтой или двигателем быстрых ходов), в то время как рабочие подачи имеют многоступенчатую коробку переключения. Оператор самостоятельно выбирает режим в зависимости от материала заготовки и фрезы, а также от типа обработки.

Шпиндель

Один из основных механизмов типового оборудования, назначение которого заключается в передаче крутящего момента от коробки скоростей режущему инструменту . Деталь изготавливается жесткой, прочной, с высокой точностью размеров, так как от ее параметров зависит правильность и качество работы оправки с надетой фрезой. Шпиндель производится из легированной стали, проходит термическую закалку, шлифовку, балансировку.

Электродвигатели

Главного движения - осуществляет вращение шпинделя, располагается в шпиндельной бабке или колонне.

Рабочих подач, ускоренных перемещений - закреплен на коробке подач

Перемещения консоли - крепится на консоли, при ее наличии

Подачи СОЖ. Расположено в поддоне или стружкосборнике. Прочее вспомогательное оборудование - расположено в местах, выбранных производителем.

Коробка скоростей

Посредством вращения зубчатых колес и их переключения усилие от электродвигателя передается шпинделю. Механизм также позволяет регулировать число оборотов режущего инструмента.

Коробка подач

Назначение узла в изменении скорости подач стола во всех трех направлениях.

Заключение

В целом можно сказать, что типовые фрезерные станки различного вида и назначения состоят из трех основных частей:

• двигательной (электродвигатель, коробка скоростей и шпиндель);
• передаточной (совокупность устройств, которые передают вращение от двигателей к исполнительным органам);
• исполнительной (стол, суппорт, шпиндель, режущий инструмент).

Системы управления также присутствуют практически во всех моделях современного типового оборудования. Вариантов ЧПУ множество, каждый их них имеет свои достоинства и недостатки.

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@сайт

Привод ЭПУ 25А с дросселем - 5500грн

Фрезерные станки предназначены для обработки наружных и внут­ренних плоских, фасонных поверхностей, уступов, пазов, прямых и винтовых канавок, шлицев на валах, нарезание зубчатых колес и т. д.

Конструкции фрезерных станков многообразны. Выпускают уни­версальные, специализированные и специальные фрезерные . Основными формообразующими движениями являются вращение фрезы (главное движение) и движение подачи, которое сообщают заготовке или фрезе. Приводы главного движения и подачи выполняют раздельно. Вспомогательные движения, связанные с подводом и отво­дом заготовки к инструменту, механизированы и осуществляются от привода ускоренных перемещений. Основные элементы механизмов станков унифицированы. Основным параметром, характеризующим фрезерные станки общего назначения, является размер рабочей повер­хности стола.

В общем случае фрезерные станки можно подразделить на две основные группы: 1) общего назначения или универсальные (верти­кально-фрезерные, горизонтально-фрезерные, продольно-фрезер­ные); 2) специализированные и специальные (шлицефрезерные, шпоночно-фрезерные, карусельно-фрезерные, копировально-фрезер - ные и др.). По конструктивным особенностям эти станки подразделяют

Рис. 119. Фрезерные станки:

А - универсальный консольный горизонтально-фрезерный, б - широкоуниверсальный консольный горизонтально-фрезерный, в - широкоуниверсальный бесконсольно-фрезерный, г консольный вертикально-фрезерный, д - бесконсольный вертикально-фрезерный, е - бесконсольный горизон­тально-фрезерный, ж - продольно-фрезерный, з - карусельно-фрезерный, и - барабанно-фрезер - ный

На консольные (стол расположен на подъемном кронштейне-консоли), бесконсольные (стол перемещается на неподвижной станине в про­дольном и поперечном направлениях) и непрерывного действия (ка­русельные и барабанные).

В единичном, мелко - и среднесерийном производстве наиболее распространены консольные фрезерные станки. Универсальный кон-

Сольный горизонтально-фрезерный станок (рис. 119, а) имеет горизон­тальный шпиндель 2 и выдвижной хобот 7, на который устанавливают серьгу J, поддерживающую оправку с фрезой, консоль 4 перемеща­ется по направляющей стойки 5. На консоли расположены салазки 6 и стол 7.

Широко универсальный консольный горизонтально-фрезерный станок (рис. 119; б) помимо горизонтального шпинделя имеет шпин­дельную головку 7, которая может поворачиваться на хоботе в двух взаимно перпендикулярных направлениях, благодаря чему шпиндель с фрезой можно устанавливать под любым углом к плоскости стола и к обрабатываемой заготовке. На головке 1 монтируют накладную головку 2, предназначенную для сверления, рассверливания, зенкеро - вания, растачивания и фрезерования.

Консольный вертикально-фрезерный станок (рис. 119, г) имеет вертикальный шпиндель J, который размещен в поворотной шпин­дельной головке 2, установленной на стойке 7. Бесконсольные верти­кально - и горизонтально-фрезерные станки (рис. 119, д, е), служащие для обработки заготовок крупногабаритных деталей, имеют салазки 2 и стол 3, которые перемещаются по направляющим станины 7. Шпин­дельная головка 5 перемещается по направляющим стойки 6. Шпин­дель 4 имеет осевые перемещения при установке фрезы.

Продольно-фрезерные станки (рис. 119, ж) предназначены для обработки заготовок крупногабаритных деталей. На станине /установ­лены две вертикальные стойки 6, соединенные поперечиной 7. На направляющих стойках смонтированы фрезерные головки J с горизон­тальными шпинделями и траверса (поперечина) 4. На последней установлены фрезерные головки 5с вертикальными шпинделями. Стол 2 перемещается по направляющим стоек 4.

Карусельно-фрезерные станки (рис. 119, з), предназначенные для обработки поверхностей торцовыми фрезами, имеют один или не­сколько шпинделей J для чистовой и черновой обработки. По направ­ляющим стойки 1 перемещается шпиндельная головка 2. Стол 4, вращаясь непрерывно, сообщает установленным на нем заготовкам вращение подачи. Стол с салазками 5имеет установочное перемещение по направляющим станины 6. Барабанно-фрезерные станки (рис. 119, и) используются в крупносерийном и массовом производстве. Заготов­ки устанавливают на вращающемся барабане 2, имеющем движение подачи. Фрезерные головки 3 (для черновой обработки) и 1 (для чистовой обработки) перемещаются по направляющим стоек 4.

Широкоуниверсальный консольный горизонтально-фрезерный ста­нок мод. 6Р82Ш. Станок служит для выполнения различных фрезерных работ, а также сверлильных и несложных расточных работ в заготовках из чугуна, стали, цветных металлов. Станок может работать в полуав­томатическом и автоматическом режимах, что дает возможность мно­гостаночного обслуживания. На рис. 120, 121, 122 показаны

Соответственно общий вид, основные узлы и кинематическая схема этого станка.

Техническая характеристика станка. Размер рабочей поверхности стола (длина х ширина) 1250 х 320 мм; наибольшее перемещение стола: продольное - 800 мм, поперечное - 240 мм, вертикальное - 360 мм; число ступеней частот вращения шпинделя 18; пределы частот вращения шпинделя 31,5-1600 мин"1; число подач стола 18; пределы подач продольных и поперечных 25-1250 мм/мин, вертикальных - 416,6 мм/мин; размеры станка 2305 х 1950 х 1680 мм; масса 2830 кг.

Кинематика станка. Привод горизонтального шпинделя (главного движения) осуществляется электродвигателем Ml через зубчатые пе - 208

Редачи. Число ступеней частот вращения равно числу вариантов пере­даточных отношений от электродвигателя до шпинделя, т. е. 3 х 3 х 2= = 18. Минимальная частота вращения п^ = 1460 [ (27/53) х (60/38) х х(17/46) х (19/69) = 31,5 мин"1; максимальная птах = 1460 х (27/53) х х(22/32) х (38/26) х (82/38) = 1600 мин1.

Шпиндель поворотной головки приводится во вращение от элек­тродвигателя М2 через зубчатые передачи. Число ступеней вращения 2x3x2=12; лп1і11 = 1430 х (28/72) х (34/66) х (21/59) х (28/28) х (19/19)= = 1600 мин"1.

Привод подач стола в поперечном и продольном направлениях осуществляется через зубчатые передачи от электродвигателя МЗ. Минимальная подача стола fc указанных направлениях іУІпіп = 1430 х х(26/50) х (26/57) х (18/36) х (18/40) х (13/45) х (18/40) х (28/35) х (18/33) х х(33/37) х (18/16) х (18/18) х 6 = 25 мм/мин, Л^х = 1430 х (26/50) х (26/57)х х (36/18) х (24/24) х (40/40) х (28/35) х (18/33) х (33/37) х (18/16) х (18/18) х хб = 1250 мм/мин.

Ускоренная подача стола в продольном и поперечном направлениях 5У = 1430 х (26/33) х (28/35) х (18/33) х (33/37) х (18/16) х (18/18) х 6 = =3000 мм/мин.

Максимальная подача стола в вертикальном направлении <5вшах =1430 х (26/50) х (26/57) х (36/18) х (24/34) х (40/40) х (28/35) х (18/33) х х(22/33) х (23/46) х 6 = 1000 мм/мин.

Вана коробка скоростей привода шпинделя поворотной головки 6, перемещается по направляющим станины 1 (рис. 121) вращением маховика 75 (рис. 120) при отжатом зажиме 39.

Коробка скоростей горизонтального шпинделя расположена в ста­нине и соединена с валом электродвигателя упругой муфтой. Шпиндель 11 станка (рис. 123) установлен на подшипники 4, 2, 12. Осевой зазор в шпинделе регулируют подшлифовкой колец 9,10. Повышенный зазор в подшипнике 4 устраняют подшлифовкой полуколец 5 и гайкой 1 следующим образом. Снимают крышку 3 (или боковую крышку), фланец 6, пружинное кольцо 7, кольца 8 и вынимают полукольца 5. Гайкой 1 выбирают зазор так, чтобы при работе нагрев подшипников не превышал 60° С. Замеряют величину зазора между подшипником и буртом шпинделя и в соответствии с этим подшлифовывают полуколь­ца 5. Затем устанавливают полукольца, монтируют детали 6, 8, 7, 3.

Коробка переключения скоростей (рис. 124) обеспечивает выбор требуемой скорости без последовательного прохождения промежуточ­ных ступеней. Рейка 1 (рис. 124, а), перемещаясь посредством рукоятки через зубчатый сектор 2 и вилку 10 (рис. 124, б), передвигает в осевом направлении главный валик 3 с диском 9 переключения с помощью зубчатого колеса 2 и втулки 4. На диске выполнено несколько рядов отверстий, расположенных против штифтов 8 реек 5 и 7, попарно соединенных с колесом 6. На одной из каждой пары реек крепится вилка переключения. Рейки передвигаются при нажиме диска на штифты. В конце хода диска вилки занимают положение, соответст­вующее зацеплению определенных пар зубчатых колес. Лимб при выборе скоростей фиксируется шариком 1 (рис. 124, б), попадающим в пазы звездочки 11. Рукоятка 5 (рис. 124, а) фиксируется при включении шариком 3 и пружиной 4; при этом шип рукоятки входит в паз фланца.

Поворотную головку (рис. 125) монтируют на хоботе через проме­жуточную плиту посредством болтов, входящих в кольцевой Т-образ­ный паз и центрируют в кольцевой выточке. Шпиндель 8, смонтированный в выдвижной гильзе 9, получает вращение от коробки скоростей через кулачковую муфту 1 и конические колеса 4, 2 и 5, 4. Колеса 7 и 3 служат для регулировки осевого зазора в подшипниках и шпинделя, а полукольца 2и гайка 6 - для устранения зазора в переднем подшипнике. Выдвижение гильзы осуществляют маховичком.

Накладную головку (рис. 126) монтируют на поворотной головке болтами, входящими в Т-образный паз, и жестко фиксируют. Шпин­дель 5 получает вращение от шпинделя 1 поворотной головки через конические зубчатые колеса 3, 4. Гайкой Урегулируют зазор в подшип­никах шпинделя.

Коробка подач (рис. 127, а) обеспечивает рабочие подачи и уста­новочные перемещения стола, салазок и консоли путем переключения 2-Ю

Блоков зубчатых колес и передачи вращения на входной вал В через шариковую предохранительную муфту, кулачковую муфту 4 и втулку 3, соединенную шпонкой с муфтой 4 и валом В. Стопор 1 жестко фиксирует положение гайки 15. Когда механизм подачи перегружен, шарики, контактирующие с отверстием муфты 2, сжимают пружины и выходят из контакта. Колесо 14 при этом проскальзывает относи­тельно муфты 2, и рабочая подача прекращается.

Быстрое вращение передается от электродвигателя (минуя коробку передач) на зубчатое колесо С, которое установлено на хвостовике корпуса 9фрикционной муфты и имеет постоянную частоту вращения. Гайка 10 должна быть обязательно затянута. Корпус 9 вращается свободно. Диски фрикциона соединены (через один) с корпусом 9 и втулкой 12, соединенной с валом В. При нажатии муфты 4 на торец

Втулки 5 и затем на гайку 11 диски 7 и 8 соединяются и передают быстрое вращение валу В и зубчатому колесу А. Усилие сжатия дисков

7 и урегулируется с помощью штифта 6.. Движение с вала В на ведомый вал осуществляется через кулачковую муфту 13.

Механизм переключения подач (рис. 127, б) входит в узел коробки подач. Принцип работы механизма аналогичен работе коробки пере­ключения скоростей. Валик 1 при включении запирается шариками 6 и втулкой 2, что предотвращает смещение диска 9 в осевом направле­нии. При нажатии на кнопку ^шарики попадают в кольцевую проточку

Валика 3 и валик 7 освобождается от фиксации. Диск 9 переключения фиксируется от поворота шариком 8 через втулку 5, связанную шпон­кой с шариком 7. Винтом 7 регулируют натяжение пружины.

Консоль (рис. 128) объединяет узлы цепи подач станка. В ней смонтированы валы и зубчатые передачи, передающие движение от коробки подач в трех направлениях (к винтам продольной, поперечной и вертикальной подач); механизм включения поперечных и вертикаль­ных подач. Зубчатое колесо 8 вращается от колеса А (рис. 127, а) и передает движение на зубчатые колеса 7, 4, 2, 1 (рис. 128, а). Колесо 8 может передавать движение валу только через кулачковую муфту 6. Далее через цилиндрические и конические зубчатые колеса движение передается на винт 16 (рис. 128, б). Зацепление пары 16 и 10 отрегу­лировано компенсаторами 14, 15 и зафиксировано винтом, входящим в палец 13. Втулка 77 не демонтируется, гайка вертикальных переме­щений закреплена в колонне. Колесо 2через шпонку и шлицы вращает вал IX цепи продольного хода. Винт X поперечной подачи вращается от колеса 2 и свободно сидящего на валу колеса 7 при включенной муфте поперечного хода. Валы XII и XIII демонтируются при снятии стопоров у колес 8, 9.

Салазки демонтируют после снятия вала Щ для чего нужно снять верхний щиток на направляющих консоли, выбить штифт 3 и снять вал IX. Механизм включения установочных перемещений (рис. 129) включает муфту и сжимает диски фрикционной муфты. Рычаг 7 заштифтован на оси 4. Последний отжимается в направлении зеркала станины пружиной 6. Правые гайки 2 служат для регулировки усилия пружины, левые J, упираясь в торец втулки 5, регулируют и ограни­чивают ход оси. Уступ рычага 7 упирается в кулачок 7. Рычаг 7 при повороте кулачка 7 перемещается, сжимая пружину 6. Второй конец оси 8 имеет мелкий зуб, обеспечивающий монтаж рычага 9, соединя­ющего под небольшим углом ось 8 с тягой электромагнита. Последний через тягу и шарнир соединен с вилкой, от которой через гайку и пружину усилие передается на рычаг 9. Таким образом, независимо от усилия электромагнита усилие на рычаге определяется степенью сжа­тия пружины.

Механизм включения поперечных и вертикальных подач (рис. 130) управляет включением и выключением кулачковых муфт поперечной и вертикальной подач от электродвигателя подач. Выполнен в отдель­ном корпусе. При движении рукоятки 5 вверх, вниз, влево, вправо, связанный с ней барабан 7 совершает соответствующие движения и своими скосами через рычажную систему управляет включением ку­лачковых муфт, а через штифты - конечными выключателями, пред­назначенными для реверса электродвигателя подач. Барабан связан тягой 2 с дублирующей рукояткой. При включениях и выключениях поперечного хода тяга перемещается поступательно, а при включении

Рис. 128. Консоль: а - развертка, б - разрез

Вертикального хода - поворачивается. Винт 4 и гайка 3 служат для устранения зазоров в системе.

Ходовой винт 1 (рис. 131) стола получает вращение через скользя­щую шпонку гильзы 9, расположенную во втулках 5, 7. Гильза 9 вращается от кулачковой муфты 6 через шлицы при ее сцеплении с кулачками втулки 5, связанной с коническим зубчатым колесом 4. На втулке 5 выполнен зубчатый венец, находящийся в зацеплении с зубчатым колесом привода круглого стола. Муфта 6 имеет зубчатый венец для вращения винта продольной подачи от маховичка. Зажим салазок на направляющей консоли осуществляется планшайбой 8. Колесо 9 (рис. 132) подпружинено на случай попадания зуба на зуб. Зацепление колес возможно только при рассоединении муфты 6 и втулки 5. Этим маховичок блокируется при механических подачах. Гайки 2 и 3 ходового винта (рис. 131) расположены в левой части салазок. Зазор в направляющих консоли и салазок выбирается клинь­ями.

Механизм включения продольной подачи (рис. 132) выполняет включение кулачковой муфты продольного хода, включение и реверс электродвигателя подач. Рукоятка 4 неподвижно соединена с осью 2 поворачивая рычаг 7, по криволинейной поверхности которого при переключении катится ролик 75 (рис. 132). В нейтральном положении рычага 10 ролик расположен в средней впадине, при включенном - в одной из боковых впадин. Движение ролика 15 через рычаг 16 пере­дается штоку 5 через колесо 7- рейки 6 и вилки 8, ведущей муфту 6 (рис. 131). Пружина 2 (рис. 132) постоянно нажимает на шток 5. Пружина 4 обеспечивает включение рукоятки при попадании зуба на зуб муфты 6. Пружина 4 регулируется винтом 3 через отверстие пробки 7.

На одной оси с рычагом 16 расположен рычаг 18, служащий для включения муфты 6 кулачком 19, прикрепленным к тяге 20, соединя­ющей основную рукоятку продольного хода с дублирующей. Конечный выключатель 7 7 производит включение и реверсирование электродви­гателя подач. Его отключение происходит после выключения муфты 6. На ступице 5 (рис. 133) рукоятки продольного хода выполнены выступы, на которые воздействуют кулачки ограничения продольного хода или (при автоматических циклах) кулачки управления продоль­ным ходом. Работу путевых выключателей проверяют при снятой крышке 14 (рис. 132).

Механизм автоматического цикла предназначен для управления перемещениями стола от кулачков. На оси рукоятки продольного хода установлены две звездочки, непосредственно связанные со звездочка­ми 6у 5 (рис. 133) включения быстрого хода при работе станка в автоматическом цикле. Звездочка 6 вращается от возвратного пружин­ного кулачка, расположенного на лицевой стороне стола в Т-образном пазу. Звездочка 3 имеет различную глубину впадин, что при ее повороте 218

Рис. 134. Механизм запирания муфты

На 45° обеспечивает различную величину хода штока 2 (рис. 134), который, воздействуя на конечный выключатель, включает электро­магнит быстрого хода.

Механизм запирания муфты (рис. 134) предназначен для подготов­ки станка к работе в автоматическом цикле. При нажатии на вал-ше­стерню 2 рейка 3 расцепляется с зубчатым колесом 4 и зацепляется с валом-шестерней 2. При повороте вала 2 кулачковая муфта перемеща­ется и входит в зацепление с кулачковым зубчатым колесом. С этого момента рукоятка продольного хода включаться не может. Запирание муфты можно выполнить только при среднем (нейтральном) положе­нии рукоятки. Это обеспечивается Т-образным пазом в колесе 4 и штифтом J, установленным в корпусе салазок. При нажатии на вал - шестерни 2 конусом 1 и пальцем 13 (рис. 132) размыкаются контакты конечного выключателя, блокирующего цепь включения поперечной и вертикальной подач. Это исключает включение при запертой кулач­ковой муфте продольного хода двух движений одновременно: стола и салазок или стола и консоли.

Делительные головки. Технологические возможности фрезерных станков расширяют делительные головки. Они служат для периодиче­ского поворота обрабатываемой заготовки вокруг оси (при обработке зубьев, шлицев, пазов и др.) на равные или неравные углы, а также для непрерывного вращения заготовки, согласованного с продольной по­дачей стола станка при нарезании винтовых канавок. Различают голо­вки для непосредственного деления; многошпиндельные; уни­версальные; оптические. Делительные головки оснащаются принад­лежностями: шпиндельными валиками; передним центром с поводком; домкратом; хомутиками; центровыми оправками и консольными оп­равками для установки заготовки; универсальными подкладками; за­дней бабкой; гитарами сменных зубчатых колес; трехкулачковыми патронами.

При обработке с использованием делительной универсальной го­ловки заготовку 1 (рис. 135, а, б) устанавливает на оправке в центрах шпинделя 6 головки 2 и задней бабки 8. Модульная дисковая фреза 7 получает вращение, а стол станка - рабочую продольную подачу. После каждого периодического поворота заготовки зубчатого колеса обрабатывается впадина между соседними зубьями. После обработки впадины стол ускоренно перемещается в исходное положение. Цикл движений повторяется до полной обработки всех зубьев колеса.

Рабочую позицию заготовки устанавливают и фиксируют при вращении шпинделя 6рукояткой 3 по делительному диску 4 с лимбом. Пружинное устройство фиксирует рукоятку 3 при попадании в соот­ветствующее отверстие делительного диска. На последнем с двух сторон концентрично расположены по одиннадцать окружностей с числами отверстий 25, 28, 30, 34, 37, 38, 39, 41, 42, 43, 44, 47, 49, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66.

Универсальные делительные головки подразделяют на лимбовые (рис. 136, а, бв) и безлимбовые (рис. 136, г). Вращение рукоятки 7 относительно лимба 2 передается через зубчатые колеса 5, 6 и червяч­ную передачу 7, 8 шпинделю. Головки настраивают на непосредствен­ное, простое и дифференциальное деление.

Непосредственное деление. Обеспечивается установкой на шпин­деле делительного диска с 30 равномерно расположенными отверсти­ями. Диск поворачивают рукояткой й выполняют деление окружности

На 2, 3, 4, 5, 6, 15 и 30 частей. При использовании специального делительного диска можно выполнить деление на неравные части.

Простое деление (рис. 136, а) на Z равных частей выполняют при вращении рукоятки относительно неподвижного диска согласно сле­дующей кинематической цепи: 1/Z= Wp(Z5/2^) х (Д/Д), где (Д/2$) х x(Zn/Zz) = /N пр - число оборотов рукоятки; N- характеристика го­ловки (обычно N= 40). Тогда 1/Z= пр х (1 /N), откуда яр - N/Z= А/В, где В - число отверстий, на которое нужно повернуть рукоятку. Раз­движной сектор J (рис. 135, а), состоящий из двух радиальных линеек раздвигают на угол, соответствующий числу А отверстий, и скрепляют линейки. Если левая линейка упирается в фиксатор рукоятки, то правая совмещается с отверстием, в которое нужно при очередном повороте ввести фиксатор.

Пример. Настроить делительную головку для фрезерования зубьев цилиндрического колеса с Z= 100. Характеристика головки N- 40; Яр = N/Z= А/В = 40/100 = 4/10 = 2/5 = 12/30, т. е. А = 12 и В= 30. Таким образом, используют окружность делительного диска с числом отверстий В = 30, а раздвижной сектор настраивают на число отверстий А = 24. 222

Дифференциальное деление используют в случае, когда нельзя подобрать делительный диск с нужным числом отверстий. Если для числа Z на диске нет нужного числа отверстий, принимают число близкое к Z, для которого имеется соответствующее число отверстий. Разность (1/Z- компенсируют дополнительным поворотом

Шпинделя головки на эту разность. Она может быть положительной (дополнительный поворот шпинделя направлен в ту же сторону, что и основной) или отрицательной (дополнительный поворот отрицателен). Это обеспечивают дополнительным поворотом делительного диска относительно рукоятки, т. е. если при простом движении рукоятку поворачивают относительно неподвижного диска, то при дифферен­циальном делении рукоятку вращают относительно медленно враща­ющегося диска в ту же или противоположную сторону. Вращение диску передается от шпинделя головки через сменные колеса а - Ьу с - d (рис. 136, б) коническую пару 9 и 10 и зубчатые колеса J и 4. Величина дополнительного поворота рукоятки пр£= N{/Z- l/Ztj,) = (1/Z) х x(a/b) х (c/d) x (Z,/Z10) x (Z3/Z4).

Принимаем (2^/Z10)(Z3/^)= = С (обычно С= 1). Тогда {a/b){c/d) =N/C[(Zt> -

Пример. Настроить дели­тельную головку для фрезеро­вания зубьев цилиндрического колеса с Z= 99. Известно, что N - 40 и С = 1. Число оборотов рукоятки для простого деления пф = 40/99. Учитывая, что де­лительный диск не имеет ок­ружности с числом отверстий 99, принимаем Z - 100 и число оборотов рукоятки Пф = 40/100= = 2/5 = 12/30, т. е. берем диск с числом отверстий по окруж­ности В - 30 и поворачиваем при делении рукоятку на 12 отверстий (А = 12). Передаточ­ное отношение сменных колес определяем по уравнению: (д/6) х (c/rf) = 7V/C= [(2^, - Z)/2^] = =(40/1) [ (100-99)/100] = 40/100.

Безлимбовые делительные головки (рис. 136, г) не имеют делитель­ных дисков. Рукоятку поворачивают на один оборот и фиксируют на неподвижном диске 2. При простом делении на равные части кинема­тическая цепь имеет вид: /(a2/b2) х (c2/d2) х (Z3/Z4) = 1/Z.

Учитывая, что Z3/Z4 = /V, получаем (a2/b2) х (c2/d2) = N/Z.

Оптические делительные головки (рис. 137) обеспечивают деление с повышенной точностью и состоят из корпуса 7, стеклянного диска 2, имеющего 360 точных градусных делений, видимых в микроскоп 3. Оптическая система имеет 60 делений для отсчета угловых минут. Закрепляют в шпинделе головки и поворачивают на требуемый угол с отсчетом через окуляр микроскопа по шкале диска 2.

Фрезерование винтовых канавок, расположенных равномерно по окружности (см. рис. 135, б), выполняют при установке заготовки в центрах. Стол поворачивают на угол наклона винтовой линии канавки таким образом, чтобы дисковая фреза 7 совместилась с направлением канавки. Заготовка получает непрерывное вращение от ходового винта продольной подачи, а стол - продольную подачу по направлению канавки. Уравнение кинематической цепи от шпинделя делительной головки до винта продольной подачи (см. рис. 136, в): (Z%/Zn)(Zb/Z$) х x(Z4/Z3) х (Zw/Z)){d/a){b/dx)pb = p, где ръ - шаг ходового винта. Учи­тывая, что {Z%/Z1){Zb/Zs)(ZA/Zz)(ZXo/Z)) = 1/7V(cm. рис. 134, в), получим (ax/bx)(cx/dx) = N(nD/tga>)/Pb.

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 ).

Горизонтально-фрезерные станки

На рис. 20 показаны основные узлы горизонтально-фрезерного станка типа 6М82Г производства Горьковского завода фрезерных станков. Станок относится ко второй размерной гамме, однако по конструктивному оформлению он похож на горизонтально-фрезерный станок 6М83Г, относящийся к третьей размерной гамме. Выпуск станков серии М освоен в 1960 г.; они часто встречаются в цехах наших заводов. Хорошее знание станка 6М82Г дает возможность быстро освоить работу на горизонтально-фрезерных станках других типов, так как их основные узлы мало отличаются от узлов этого станка.
Все узлы и детали станка взаимозаменяемы за исключением клиньев и некоторых направляющих, которые пришабриваются.
Станок 6М82Г внешне отличается от ранее выпускаемой модели 6Н82Г лишь наличием маховичка продольной подачи на передней стороне стола, он имеет несколько отличный ряд скоростей вращения шпинделя и подач стола.

Основание станка отливается из серого чугуна и точно прострагивается с обеих сторон. На одной стороне основания устанавливается и закрепляется болтами станина станка; другая сторона прилегает к полу цеха. В основании имеется корыто для охлаждающей жидкости, которая стекает по трубкам со стола. На основании смонтирован электронасос для подачи охлаждающей жидкости из корыта к инструменту.
Станина служит для крепления всех узлов и механизмов станка. Некоторые узлы станка (коробка скоростей, шпиндель, электродвигатель с ременной передачей, механизм передачи движения к коробке подач) расположены внутри станины и не видны. Другие узлы станка (консоль, коробка подач, хобот, стол, насос для подачи охлаждающей жидкости) находятся на наруж-ных поверхностях станины.
Станина имеет коробчатую форму и усилена внутри ребрами; на передней стенке ее расположены вертикальные направляющие (выполненные в виде ласточкина хвоста) для консоли, а наверху - горизонтальные направляющие для хобота.
Хобот имеется у горизонтально- и универсально-фрезерных станков и служит для правильной установки и поддержки фрезерной оправки. Хобот установлен в горизонтальных направляющих на верхней части станины и может быть закреплен на любом расстоянии от ее зеркала, т. е. с различным вылетом (см. рис. 10). Для увеличения жесткости при обработке тяжелых деталей и при больших сечениях стружки применяют поддержки, которые связывают хобот с консолью.
Консоль представляет собой жесткую чугунную отливку, установленную на вертикальных направляющих станины. Консоль перемещается по вертикальным направляющим станины и несет горизонтальные направляющие для салазок. Она поддерживается стойкой, в которой имеется телескопический винт для подъема и опускания консоли. Жесткость конструкции консоли и точность ее направляющих имеют первостепенное значение для. работы станка. Консоль имеет два болта, которыми крепятся поддержки, связывающие стол станка с хоботом для лучшей устойчивости при больших нагрузках.
Салазки являются промежуточным звеном между консолью и столом станка. По верхним направляющим салазок движется стол в продольном направлении, а нижняя часть салазок перемещается в поперечном направлении по верхним направляющим консоли.
Стол монтируется на направляющих салазок и перемещается в продольном направлении. На столе укрепляются заготовки, зажимные и другие приспособления, для чего рабочая поверхность стола имеет продольные Т-образные пазы..
Перемещения стола, салазок и консоли сообщают заготовке продольную, поперечную и вертикальную подачи по отношению к фрезе.
Консольно-фрезерные станки обычно имеют как ручную, так и механическую подачу стола, салазок и консоли.
Для установочных перемещений при наладке и для холостых перебегов стола применяют ручную или механическую подачу, а для рабочих подач - только механическую.
Кроме рабочих подач, стол обычно имеет быстрый ход (ускоренное перемещение) во всех трех направлениях - для подвода заготовки к фрезе, а также для обратного перемещения.
Быстрый ход осуществляется с одной постоянной скоростью, а рабочие подачи имеют несколько ступеней, которые можно устанавливать при помощи коробки подач в зависимости от ха- обработки, материала фрезы и заготовки.
Шпиндель . Для вращения режущего инструмента служит шпиндель, который получает движение от коробки скоростей. От точности изготовления шпинделя, его прочности и жесткости зависит точность вращения оправки с надетой фрезой. Шпиндели фрезерных станков изготовляют из легированной стали марки 40Хи подвергают термической обработке.

На рис. 21 показан шпиндель станка 6М82Г. У шпинделя имеются три ролико- и шарикоподшипниковые опоры. Очень точно обрабатываются передний конец шпинделя и коническое гнездо-места для установки и крепления инструмента и оправки.
Передний конец шпинделя фрезерного станка 6М82Г показан на рис. 22. Внутренний конус 2, в который вставляется фрезерная оправка, сделан очень крутым. Вращение фрезерной оправки производится поводками 3, которые вставлены в пазы в торце шпинделя и привернуты винтами. Фрезерные головки закрепляются винтами, ввертываемыми в отверстия 4, и центрируются передней частью 1 шпинделя. Иногда для центрирования служит специальная оправка, один конец которой входит в коническое гнездо 2 шпинделя, а на другой насаживается фрезерная головка.

Отечественные фрезерные станки имеют стандартный передний конец шпинделя (рис. 22).
Шпиндель вращается от электродвигателя, расположенного в станине станка, через шкив, ременную передачу и далее через коробку скоростей. Двигатель расположен внутри станины, благодаря чему повышается безопасность работы и сокращается площадь, занимаемая станком.
Коробка скоростей предназначена для передачи вращения от шкива шпинделю и для изменения числа его оборотов при помощи переключения зубчатых колес.
Привод подач стола осуществляется от электродвигателя, расположенного в консоли станка, через коробку подач.
Коробка подач служит для изменения подач стола в вертикальном, продольном и поперечном направлениях.
Консольно-фрезерные станки современной конструкции подобно станку 6М82Г имеют отдельные электродвигатели для привода коробки скоростей и коробки подач.
На рис. 23 показан горизонтально-фрезерный станок 6Н81Г выпуска Дмитровского завода фрезерных станков. Он относится к первой размерной гамме. Все его основные узлы я механизмы (основание, станина, хобот, консоль, стол) подобны рассмотренным выше. Различие лишь в том, что вращение шпинделю сообщается через ременную передачу от шкива коробки скоростей, жестко связанной с электродвигателем привода главного движения. Кроме того, шпиндель снабжен шестеренчатым перебором, позволяющим иметь высокие и низкие скорости вращения шпинделя.

Вертикально-фрезерные станки

Вертикально-фрезерный станок отличается от горизонтального только расположением шпинделя, поэтому все изложенное выше о горизонтально-фрезерном станке применимо к вертикально-фрезерному, за исключением тех деталей и узлов, которые у последнего отсутствуют (хобот, поддержки).
На рис. 24 показаны основные узлы вертикально-фрезерного станка типа 6М12П производства Горьковского завода фрезерных станков.

Станки этой модели вместе с горизонтально-фрезерным станком 6М82Г (см. рис. 7) или универсально-фрезерным станком 6М82 (см. рис. 8) образуют гамму консольно-фрезерных станков 2-го размера.
Все станки гаммы 2-го размера имеют 18 скоростей вращения шпинделя в диапазоне 31,5-1600 об/мин и 18 ступеней подач в пределах от 25 до 1250 мм/мин для продольного и поперечного перемещений стола и от 8,3 до 400 мм/мин - для вертикального. Быстрый ход стола в продольном и поперечном направлениях равен 3000 мм/мин , а для вертикального - 1000 мм/мин . Станки гаммы 3-го размера имеют такие же числа оборотов, рабочие подачи и быстрый ход.
Рабочая поверхность стола у станков 2-го размера - 320X1500 мм мм ):

Рабочая поверхность стола у станков 3-го размера равна 400X2000 мм . Стол имеет следующие максимальные механические перемещения (в мм ):

На рис. 25 показаны основные узлы вертикально-фрезерного станка 6Н11 выпуска Дмитровского завода фрезерных станков. Станки этой модели вместе с горизонтально-фрезерными станками 6Н81Г (см. рис. 23) и подобными им универсально-фрезерными станками 6Н81 образуют гамму консольно-фрезерных станков 1-го размера.
Все станки гаммы первого размера имеют 16 скоростей шпинделя в пределах от 65 до 1800 об/мин и 16 ступеней подач стола в пределах от 35 до 980 мм/мин для продольного перемещения, от 25 до 765 мм/мин для поперечного и от 12 до 830 мм/мин для вертикального; быстрый ход - соответственно 2900, 2300 и 1150 мм/мин .
Рабочая поверхность стола у станков первого размера, как было указано ранее, - 250X1000 мм . Стол имеет следующие максимальные механические перемещения (в мм ):

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.