Фрезерные станки

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 станки. 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 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: общего назначения или универсаль­ные /вертикально-фрезерные, горизонтально-фрезерные, про­дольно-фрезерные/; специализированные и специальные /шлицефрезерные, шпоночно-фрезерные, карусельно-фрезерные, копировально-фрезернные и др./. По конструктивным особенностям эти станки подразделяют 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 консольный горизонтально-фрезерный станок имеет горизонтальный шпиндель и выдвижной хо­бот, на который устанавливают серьгу, поддерживающую оправку с фрезой, консоль перемещается по направляющей стойки. На консоли расположены салазки и стол.

Широко универсальный консольный горизонтально-фрезерный станок помимо горизонтального шпинде­ля имеет шпиндельную головку, 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 монтируют накладную головку для сверления, рассверливания, зенкерования, растачивания и фрезерования.

Консольный вертикально-фрезерный станок имеет вертикальный шпиндель, который размещен в поворот­ной шпиндельной головке, установленной на стойке. Бес­консольные вертикально- и горизонтально-фрезерные станки, служащие для обработки крупногабаритных дета­лей, имеют салазки и стол, которые перемещаются по на­правляющим станины. Шпиндельная головка перемещается по направляющим стойки. Шпиндель имеет осевые переме­щения при установке фрезы.

Продольно-фрезерные станки предназначены для обработки крупногабаритных деталей. На станине устано­влены две вертикальные стойки, соединенные поперечиной. На направляющих стойках смонтированы фрезерные головки с горизонтальными шпинделями и траверса /поперечина/. На последней установлены фрезерные головки с вертикальными шпинделями. Стол перемещается по направляющим стоек.

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

Горизонтально-фрезерный станок модели 6П80Г.

Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования различных деталей сравнительно небольших размеров в основном цилиндрическими, дисковыми, угловыми, фасонными и модульны­ми фрезами в условиях индивидуального и серийного производ­ства. Наличие поворотного стола позволяет нарезать винтовые ка­навки при изготовлении косозубых колес, фрез, зенкеров, развер­ток и тому подобных деталей.

Техническая характеристика станка

Рабочая поверхность стола в мм 350х1000

Пределы угла поворота стола в град ±45

Наибольшие перемещения стола в мм:

продольное 650 поперечное 300 вертикальное 400

Расстояние от оси шпинделя до стола в мм:

наименьшее 0 наибольшее 400

Расстояние от оси шпинделя до хобота в мм 160

Число скоростей вращения шпинделя 16

Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 65—1800

Мощность главного электродвигателя в кВт 5,8

Количество скоростей подач стола 16

Пределы скоростей подач в мм/мин:

продольных 35—980 поперечных 25—765 вертикальных 12—380

Скорость быстрого продольного перемещения стола в мм/мин 2600

Мощность электродвигателя привода подач в кВт 1,7.

Основные узлы станка. А — станина с коробкой ско­ростей и шпиндельным узлом; Б — хобот с подвесками; В — до­полнительная связь консоли с хоботом; Г — поворотная часть стола; Д — поперечные салазки; Е — стол; Ж— консоль с ко­робкой подач; 3 — основание с резервуаром для охлаждающей жидкости.

Движения в станке. Движение резания — вращение шпинделя с фрезой. Движения подач — продольное, попе­речное и вертикальное поступательные перемещения стола. Вспо­могательные движения — все указанные перемещения сто­ла, выполняемые на быстром ходу или вручную.

Принцип работы. Обрабатываемые детали закрепляются непо­средственно на столе, в машинных тисках или специальных при­способлениях, устанавливаемых на столе станка. При необходи­мости делить заготовку на несколько равных частей применяют универсальную делительную головку.

Насадные фрезы закрепляют на консольных или опорных оп­равках. Для поддержания шпиндельных оправок применяют хо­бот с центральной и концевой подвесками. Хвостовые фрезы за­крепляют непосредственно в конусе шпинделя или цанговом пат­роне. Торцовые фрезерные головки устанавливают и закрепляют на торце шпинделя.

Настройка станка в соответствии с конфигурацией и размера­ми обрабатываемой детали производится за счет быстрых механи­ческих или ручных перемещений стола, поперечных салазок и консоли. При нарезании винтовых канавок поворачивают стол в соответствии с углом наклона фрезеруемой винтовой ка­навки. При работе на тяжелых режимах для повышения жестко­сти узла консоли устанавливают дополнительную связь.

Вертикально-фрезерный станок модели 6Н12ПБ.

Назначение станка. Станок предназначен для скоростного фре­зерования разнообразных деталей средних размеров и веса из черных и цветных металлов, а также из пластмасс.

Обработка деталей на станке в основном производится тор­цовыми, хвостовыми, пальцевыми фрезами и фрезерными голов­ками в условиях индивидуального и серийного производства.

Техническая характеристика станка

Размеры рабочей поверхности стола в мм 320x1250

Максимальные перемещения стола в мм:

продольное 700 поперечное 260 вертикальное 370

Пределы поворота шпиндельной головки в град ±45

Максимальное перемещение гильзы шпинделя в мм 70

Число скоростей вращения шпинделя 18

Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 63—3150

Мощность главного электродвигателя в кВт 10

Количество скоростей подач стола 18

Пределы скоростей подач стола в мм/мин:

продольных 40—2000 поперечных 27—1330 вертикальных 13—665

Скорость быстрого продольного перемещения стола в мм/мин 4000

Мощность электродвигателя привода подач в кВт 1,7.

Основные узлы станка. А — основание; Б — станина; В — коробка скоростей; Г — шпиндельная головка; Д — стол; Е — поперечные салазки; Ж — консоль; 3 — коробка подач.

Движения в станке. Движение резания — вращение шпинделя с фрезой. Движения подач— прямолинейные по­ступательные перемещения стола в продольном, поперечном и вер­тикальном направлениях. Вспомогательными движениями являются все указанные перемещения стола, выполняемые на быстром ходу или вручную, ручное перемещение шпиндельной гильзы вдоль оси шпинделя и поворот шпиндельной головки в правую или левую сторону на угол до 45°.

Принцип работы. Крупные детали закрепляются непосредст­венно на столе станка с помощью прижимных устройств. Неболь­шие детали устанавливаются в тисках или специальных приспособ­лениях. Торцовые, концевые, пальцевые фрезы и фрезерные го­ловки укрепляются в шпинделе. При обработке небольшой партии деталей управление продольной подачей и быстрым перемещением стола производится вручную. В серийном производстве станок может быть настроен для работы гю полуавтоматическому, маят­никовому или скачкообразному циклам.

Для этой цели в боковом пазу стола устанавливаются в опре­деленной последовательности упоры и кулачки, которые в нуж­ные моменты воздействуют на звездочку управления продольной подачи, быстрого перемещения и остановки стола.

При полуавтоматическом цикле работы после вклю­чения станка стол совместно с обрабатываемой деталью быстро перемещается, пока обрабатываемая деталь не подойдет к фрезе, затем включается рабочая подача.

По окончании обработки стол быстро возвращается в исход­ное положение и автоматически останавливается. Рабочий снимает обработанную деталь, закрепляет заготовку и вновь включает ста­нок. Цикл повторяется.

При маятниковом цикле обрабатываемые детали устанавливаются попеременно то с правой, то с левой стороны стола. Последний непрерывно совершает замкнутый цикл движений — быстрое перемещение влево, рабочая подача влево, быстрое пере­мещение вправо, рабочая подача вправо. Снятие обработанной детали и закрепление заготовки производятся рабочим во вре­мя фрезерования детали, расположенной на другой стороне стола.

Скачкообразный цикл применяется для одновременного фрезерования комплекта деталей, у которых обрабатываемые по­верхности расположены на значительных расстояниях друг от друга. В этом случае стол автоматически получает то быстрые, то медленные перемещения в соответствии с расположением обрабатываемых поверхностей деталей.

Делительные головки

Назначение делительных головок. Делительное головки в ос­новном применяются на консольно-фрезерных станках и служат для закрепления и деления обрабатываемых деталей на равные части при фрезеровании квадратов, шестигранников, нарезания зубчатых колес, звездочек и других подобных работ и для поворо­та обрабатываемых деталей на заданный угол. Универсальные де­лительные головки служат также и для сообщения вращения об­рабатываемой детали при нарезании винтовых канавок на уни­версально-фрезерных станках.

Отечественные универсальные делительные головки выпуска­ются разных типов, например УДГ-135 и УДГ-160 с высотой цент­ров соответственно 135 и 160 мм. Характеристики этих головок N=40, т. е. шпиндель головки поворачивается на полный оборот за 40 оборотов рукоятки.

Универсальные делительные головки позволяют производить деления обрабатываемых деталей тремя методами: непосредствен­ным, простым и дифференциальным.

Основные элементы головки. А — кожух зубчатых передач; Б — основание головки; В — поворотный корпус голов­ки; Г—поводок с передним центром; Д1—делительный диск для непосредственного деления; Е — гитара сменных колес; Ж — на­правляющие шпонки; И — шпиндель; Д2 — делительный диск для простого и дифференциального деления.

Органы управления головкой. 1 — рукоятка для по­ворота шпинделя при простом и дифференциальном методе де­ления; 2— защелка (фиксатор) рукоятки 1; 3 — болты для за­крепления поворотного корпуса головки; 4 — защелка (фикса­тор) для непосредственного метода деления; 5 — раздвижные ножки сектора для ограничения угла поворота рукоятки 1; 6 — стопор делительного диска для простого метода деления; 7 — стопор для закрепления и освобождения шпинделя головки; 8 — рукоятка включения и выключения червяка из зацепления с червячным колесом.

Конструкция и принцип работы. У делительных головок типов УДГ-100, УДГ-135 и УДГ-160 делительные диски Д2 для простого и дифференциального метода деления выполнены двусторонними с глухими отверстиями: на одной стороне диска имеются окруж­ности с числами отверстий 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30 и 31, а на дру­гой стороне — 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49 и 54.

Делительный диск Д1 для непосредственного деления у совре­менных головок выполнен градуированным с ценой деления 1°. Установленный на корпусе головки нониус позволяет производить отсчет угла поворота шпинделя с точностью до 5'.

К делительным головкам УДГ-135 и УДГ-160 прилагаются ги­тара и сменные зубчатые колеса с числами зубьев: 25, 30, 35, 40, 50, 55, 60, 70, 80, 90 и 100.

Для обработки элементов деталей, расположенных на кониче­ских поверхностях, например при фрезеровании впадин для обра­зования зубьев конических колес, зенкеров, зенковок и т. п., кор­пус поворачивается вокруг горизонтальной оси в вертикаль­ной плоскости на заданный угол относительно основания го­ловки.

Делительные головки обычно выпускаются для установки на левом конце рабочего стола. Однако отечественные станкострои­тельные заводы выпускают делительные головки, рассчитанные на установку с правой стороны стола.

Оптическая делительная головка. Принцип работы оптической делительной головки совершенно иной, чем у УДГ. Деление и поворот обрабатываемой детали на заданный угол здесь могут производиться только с помощью метода непосредст­венного деления.

Если деление не требует высокой точности, то оно может про­изводиться по градуированному делительному диску, закреплен­ному на переднем конце шпинделя.

В этом случае обычно за счет поворота эксцентриковой кор­пусной втулки червяк выводят из зацепления с червячным колесом, а шпиндель с обрабатываемой деталью поворачивают вручную.

Для точного деления, наоборот, червяк вводят в зацепление с червячным колесом и поворот шпинделя осуществляют пред­варительно (грубо) маховичком и окончательно (точно) махо­вичком, а отсчет угла поворота в этом случае производят с по­мощью оптической системы с окуляром по стеклянному дели­тельному диску, также, закрепленному на шпинделе. После поворота шпиндель закрепляется рукояткой.

Оптическая система состоит из микроскопа с окуляром, лам­почки, отражающей пластинки, на которой нанесена шкала с 60 делениями для отсчета минут, и делительного диска 5 с 360 делениями для отсчета градусов.

Шпиндель 10 (смонтирован в поворотном корпусе), который может поворачиваться в вертикальной плоскости совместно со шпинделем относительно основания головки на +100° и —10° с точностью отсчета этого поворота ±6'. В установленном поло­жении корпус закрепляется в подшипниках основания болтами. Направляющие шпонки служат для правильной установки головки на столе станка.

Настройка делительных головок.

Непосредственный метод деления. Для настройки универсаль­ной делительной головки для непосредственного метода деления необходимо вывести червяк а из зацепления с чер­вячным колесом, установить защелку против нужного ряда отверстий (24, 30 и 36) делительного диска Д1 закрепленного не­посредственно на шпинделе делительной головки.

По делительному ряду с 24 отверстиями можно делить обра­батываемую деталь на 2, 3, 4, 6, 8, 12 и 24 части, по ряду с 30 отверстиями дополнительно на 5, 10, 15 и 30 частей и по ряду с 36 отверстиями на 9, 18 и 36 частей. Деление на 2, 3 и 6 частей мож­но выполнить по любому ряду отверстий. Расчет поворота шпин­деля головки производится по формуле: k = K/z,

где k — число отверстий делительного ряда, на которое надо по­вернуть делительный диск относительно защелки; К — полное число отверстий делительного ряда; z — заданное число делений.

Простой метод деления. Для деления простым методом червяк должен находиться в зацеплении с червячным ко­лесом, гитара сменных колес, связывающая шпиндель с ва­лом, отключена или снята, а делительный диск Д2 неподвижно зафиксирован стопором.

Деление производится поворотом рукоятки Р с защелкой относительно неподвижного делительного диска Д2, имеющего не­сколько окружных делительных рядов отверстий. Простым мето­дом можно поделить обрабатываемую деталь на любое количест­во равных частей (до 50). На большее количество частей простым методом можно точно делить только в том случае, если число де­лений z при сокращении с характеристикой N делительной голов­ки дает неправильную дробь, числитель которой не более 50. Так как числа зубьев колес Z1 и Z2 равны, необходимый поворот n ру­коятки Р определяется по формуле: n = N/z.

Для деления, например, на 34 равные части имеем:

n = 40/34 = 1 х 6/34 = 1 х 3/17.

Это значит, что рукоятку Р надо повернуть на один полный оборот и еще на 3/17 оборота. Эту часть поворота отсчитывают по де­лительному диску Д2. Защелку устанавливают по кругу с 17 отверстиями.

Дифференциальный метод деления. Для деления дифференци­альным методом червяк делительной головки вво­дится в зацепление с червячным колесом, стопор отводится назад, освобождая делительный диск Д2, а шпиндель связыва­ется с валиком сменными зубчатыми колесами а, Ь, с и d.

Число оборотов рукоятки Р определяют так же как и при про­стом методе, но не для требуемого числа делений z, а для доста­точно близкого к нему числа делений zx, для которого применимо простое деление. Для компенсации полученной при этом погреш­ности необходимо подобрать также числа зубьев сменных колес а, Ь, с и d дифференциальной гитары, чтобы диск Д2 повернулся в нужном направлении на величину допущений угловой ошибки поворота рукоятки Р. Передаточное отношение ix дифференциаль­ной гитары определяется по формуле: ix = N/zx x (zx – z).

Передаточное отношение iх может быть положительным и тог­да направления вращения рукоятки Р и диска Д2 должны совпа­дать; оно может быть отрицательным и тогда рукоятка Р и диск Д2 должны вращаться в противоположных направлениях. Нужное направление вращения диска Д2 обеспечивается установкой в диф­ференциальной гитаре паразитных колес.

Нарезание винтовых канавок. Настройка универсальной дели­тельной головки и станка для нарезания на обрабатываемой де­тали z винтовых канавок дисковой фрезой состоит из трех эле­ментов: настройки винторезной цепи, которая связывает посредст­вом сменных колес ходовой винт продольной подачи универсально-фрезерного станка со шпинделем делительной головки; настройки делительной цепи простым методом для наре­зания на детали z канавок и установки стола станка под углом, равным углу наклона винтовых канавок. Подбор сменных ко­лес винторезной цепи производится по формуле: a/b x c/d = N x tx/T,

где N — характеристика головки; tx—шаг ходового винта продольной подачи станка в мм; Т — шаг винтовой линии нарезаемой канавки в мм.

Настройка оптической делительной головки. Установка шпин­деля головки в каждую из заданных позиций производится по гра­дуированному на 360 частей диску и шкале, имеющей 60 делений.

Бесконсольно-фрезерный станок модели 6А54

Назначение станка. Станок модели 6А54 бесконсолыюго типа предназначен для скоростного фрезерования крупногабаритных деталей в основном торцовыми фрезами в условиях индивидуаль­ного и серийного производства.

Техническая характеристика станка

Размеры рабочей поверхности стола в мм:

ширина 650 х длина 2200

Максимальное продольное перемещение стола в мм 2250

Расстояние от оси шпинделя до направляющих стоики в мм 630

Число скоростей вращения шпинделя 16

Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 40—1250

Мощность главного электродвигателя в кВт 37

Количество скоростей подач 16

Пределы скоростей подач стола в мм/мин:

продольных 50—1600 поперечных 25—800

Пределы скорости установочных перемещений шпиндельной бабки в мм/мин 16,6—533

Мощность электродвигателя привода подач в кВт 4,2

Скорость быстрых перемещений стола в мм/мин:

продольных 2300 поперечных 1150

Скорость быстрого перемещения шпиндельной бабки в мм/мин 770

Мощность электродвигателя привода быстрых перемещений стола и шпиндельной бабки в кВт 6.

Основные узлы станка. А — шпиндельная бабка с коробкой скоростей; Б — стойка; В — стол; Г — поперечные са­лазки; Д.— станина с коробкой подач.

Движения в станке: главное движение – вращение шпинделя с инструментом; движение подачи – продольное и поперечное перемещение стола с заготовкой; вспомогательные движения: вертикальное перемещение шпиндельной бабки, быстрые перемещения стола, установочные ручные перемещения стола и гильзы шпинделя.

Принцип работы. Обрабатываемая деталь закрепляется на сто­ле станка. В шпинделе укрепляется фреза. Настройка на размер по высоте производится перемещением шпиндельной бабки. Окончательная точная настройка на размер осуществляется перемеще­нием гильзы шпинделя.

Зажим поперечных салазок, шпиндельной бабки и гильзы про­изводится автоматически, в момент пуска станка от гидравличе­ской системы. На станке возможна работа по полуавтоматическому циклу: быстрый подвод, рабочая подача, быстрый отвод в исходное положение и «стоп».

При обратном отводе стола с изделием для предохранения об­работанной поверхности от повреждения фрезой последняя сов­местно с гильзой шпинделя приподнимается на 5 мм.

Конструктивные особенности. К специфическим особенностям конструкции станка модели 6А54, делающим его особо пригодным для скоростных методов обработки, относятся: значительная мощность и достаточная быстроходность как привода движения реза­ния, так и привода подачи; массивность станины, стойки и стола; отсутствие консоли; применение червячно-реечного привода для продольной подачи стола, обладающего высокой жесткостью; наличие тяжелого маховика на шпинделе фрезерной бабки.

Для сокращения вспомогательного времени при обработке де­талей на станке предусмотрено автоматически действующее за­жимное устройство для закрепления поперечных салазок, шпин­дельной бабки и гильзы шпинделя; установлен самостоятельный привод быстрых перемещений всех рабочих органов станка; при­менены гидрофицированные с предварительным выбором скорости однорукояточные механизмы управления коробкой скоростей и коробкой подач; предусмотрен указатель для точной установки гильзы со шпинделем по высоте; обеспечено быстрое торможение привода движения резания.

Продольно-фрезерный станок модели А662.

Назначение станка. Станок предназначен для фрезерования од­новременно с двух сторон плоских поверхностей тяжелых деталей торцовыми, цилиндрическими и концевыми фрезами в условиях серийного и массового производства. На станке можно одновре­менно обрабатывать группу деталей средних размеров.

Техническая характеристика станка

Рабочая поверхность стола в мм 450х1600

Наибольший продольный ход стола в мм 1500

Расстояние от оси шпинделя до поверхности стола в мм:

наибольшее 400 наименьшее 115

Расстояние между головками шпинделя в мм:

наибольшее 650 наименьшее 300

Расстояние от оси шпинделя до хобота в мм 195

Число скоростей вращения каждого шпинделя 12

Пределы чисел оборотов шпинделей в минуту 30—375

Количество скоростей подач стола 12

Пределы скоростей подач стола в мм/мин 36,5—475

Скорость быстрого перемещения стола в мм/мин 3750

Мощность в кВт:

главного электродвигателя 6

привода быстрых перемещений стола 2,3

привода подач 1,7.

Основные узлы станка. Станок А662 смонтирован из отдельных агрегатных узлов: А, Ж — стойки; Б, Е — шпиндельные бабки; В, Д — хоботы; Г — поперечная балка; 3 — стол; И — ста­нина.

Движения в станке. Движения резания — вращение каж­дого из двух шпинделей с фрезами. Движение подачи — про­дольное поступательное перемещение ствола с заготовкой. Вспомогательные движения — быстрое перемещение стола, ручные установочные вертикальные перемещения шпиндельных ба­бок и ручные поступательные перемещения гильз со шпинделями вдоль оси.

Принцип работы. Обрабатываемые детали закрепляют на столе, которому сообщается поступательное движение только в продоль­ном направлении.

В двух горизонтальных шпинделях, смонтированных в вы­движных гильзах, расположенных в шпиндельных бабках, могут быть закреплены различные типы фрез.

Настройка станка в соответствии с конфигурацией и размера­ми обрабатываемой детали производится перемещением шпиндель­ных бабок в вертикальных направлениях и шпиндельных гильз в горизонтальных направлениях вдоль оси. Станок позволяет рабо­тать по полуавтоматическому циклу: быстрый подвод — рабочая подача — быстрый отвод в исходное положение и остановка. Для этой цели предусмотрен командоаппарат и переставные кулачки, расположенные в боковом пазу стола.

Конструктивные особенности. Основные узлы и механизмы станка максимально унифицированы, что обеспечивает удобное его обслуживание и ремонт.

При соосном расположении бабок хоботы станка соединяют, что значительно увеличивает жесткость системы. При обработке высоких деталей хоботы разъединяют.

Шпиндельные бабки имеют независимые приводы вертикаль­ных перемещений и в зависимости от конфигурации обрабатывае­мых заготовок могут быть установлены как на одной высоте, так и на разных уровнях.

Дата добавления: 2014-01-06