Фрезерный станок и его узлы. Назначение, компоновка, основные узлы и основные движения универсально консольно-фрезерного станка. Принципы работы горизонтальных фрезерных станков

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.

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:

1. 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

Основание (фундаментная плита) – служит опорой станков.

Станина – базовый узел станка, во внутренней полости которого расположены коробкаскоростей, 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 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.

Бесконсольно-фрезерные станки

Наряду с консольными фрезерными станками выпускаются бесконсольные с крестовым столом. Шпиндельная головка выполняется поворотной. Стол может перемещаться в продольном и поперечном направлениях. Обычно такие станки применяются для обработки больших деталей. Особенности конструкций этих станков – отсутствие консоли, наличие массивной станины и стойки, повышенная жесткость, мощность и быстроходность. Все это обеспечивает высокую точность и качество обработки при повышенных режимах резания.

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 закрепляются 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.

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 ).

Продолжаем публикацию материалов из Справочника фрезеровщика под редакцией В.Ф. Безъязычного. На этот раз разберем основные узлы фрезерных станков .

Несмотря на разнообразие типов и размеров, станки фрезерной группы имеют общие узлы, к которым можно отнести: основание станка, станину, салазки, шпиндель, коробки скоростей и подач, консоль (для консольных станков).

Станина предназначена для крепления всех узлов и механизмов станка. В зависимости от типа станка станины могут иметь горизонтальное или вертикальное исполнение . Горизонтальные станины крупногабаритных, например продольно-фрезерных, станков устанавливают на фундамент всей опорной поверхностью. Вертикальные станины монтируют на основании станка, которое установлено или закреплено на фундаменте. Для большинства станков станины выполняют из серого чугуна.

Шпиндель фрезерного станка служит для передачи крутящего момента режущему инструменту от коробки скоростей. От точности вращения шпинделя, его жесткости и виброустойчивости в значительной мере зависит точность обработки. Примерно 50 % всех проверок на точность, выполняемых в процессе изготовления, сборки и ремонта станка, приходится на шпиндельный узел.

Коробка скоростей является главным узлом привода главного движения станка и предназначена для передачи шпинделю станка различных частот вращения от электродвигателя привода. Коробку скоростей располагают внутри станины. Управляют коробкой с помощью механизма переключения частот вращения шпинделя.

Коробка подач обеспечивает получение рабочих подач и быстрые перемещения стола, салазок, консоли (у консольных станков).

Стол станка монтируется на направляющих и перемещается по ним в продольном направлении. У консольных станков направляющие стола смонтированы на салазках , которые являются промежуточным элементом между столом и консолью. Нижней частью салазки установлены на поперечных направляющих консоли и могут вместе со столом перемещаться в поперечном направлении.

Консоль – элемент консольных фрезерных станков коробчатой формы с вертикальными и горизонтальными (поперечными) направляющими . Вертикальными направляющими консоль соединена со станиной и может перемещаться по ней. По горизонтальным (поперечным) направляющим перемещаются салазки. Консоль может быть закреплена на направляющих станины по высоте специальными зажимами и является базовым узлом, объединяющим все остальные узлы цепи подач и распределяющим движение на продольную, поперечную и вертикальную подачу. Консоль поддерживается стойкой, в которой имеется телескопический винт для ее подъема и опускания.