animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / Фрезерный станок с ЧПУ / Краткое Описание Консольно Фрезерных Станков

Краткое Описание Консольно Фрезерных Станков

консольно фрезерный станок описание

При выполнении фрезерных работ заготовке 3 (рис. 1) сообщается поступательное движение, а режущему инструменту — фрезе 2 — вращение с определенной скоростью. Вращение фрезы, за счет которого совершается процесс резания, называется главным движением, а поступательное перемещение заготовки, обеспечивающее непрерывность этого процесса — движением подачи. Эти движения осуществляются с помощью фрезерных станков.

На предприятиях общего машиностроения наиболее распространены консольно фрезерные станки описание которых в краткой форме приведем в этой статье. Их характерной особенностью является наличие консоли в виде подвижного кронштейна, предназначенного для сообщения обрабатываемой заготовке движения подачи в вертикальном направлении. В связи с невысокой жесткостью консоли технологические возможности таких станков ограничиваются массой обрабатываемых деталей до 250...300 кг.

В зависимости от расположения шпинделя (вала, сообщающего вращение фрезе) и некоторых других конструктивных особенностей, консольно-фрезерные станки делятся на горизонтальные, вертикальные, универсальные и широкоуниверсальные.

Главное движение при фрезеровании

Рис. 1. Главное движение 1 и подачи 4 при фрезеровании

Описание устройства консольно фрезерные станков

Все консольно-фрезерные станки имеют типовое устройство и состоят из ряда характерных узлов, обозначенных буквами на рис. 2.

Основание А служит опорой станков, а также используется в качестве резервуара для смазывающе-охлаждающей жидкости.

Станина Б является базовым узлом станка, во внутренней полости которого размещены: коробка скоростей с пультом переключения 3, шпиндель 4, электродвигатель главного движения 2 и аппаратура электрооборудования (в боковых нишах, закрытых дверцами 1). По вертикальным направляющим 6 типа «ласточкин хвост» перемещается консоль, в верхнем направляющем пазу такой же формы подвижно установлен хобот.

Шпиндель (см. рис. 3) — жесткий пустотелый вал, на переднем конце которого устанавливаются и закрепляются фрезы. Конический участок 1 отверстия, имеющий стандартную конусность 7:24 (разность диаметров конуса 7 мм на длине 24 мм), предназначен для установки фрез с помощью оправок или переходных втулок, а цилиндр 3 служит для непосредственной установки крупногабаритных фрез. Поводки 2 предусмотрены для передачи крутящего момента от шпинделя к фрезе.

Хобот В в станках с горизонтальным шпинделем предназначен для поддержания свободного конца фрезерной оправки серьгой 5. Его вылет из станины можно регулировать и фиксировать в необходимом положении.

Консоль E — чугунная отливка коробчатой формы, внутри которой размещены: электродвигатель привода подачи, коробка подач и механизм ее переключения. Вертикальным пазом типа «ласточкин хвост» она соединяется с направляющими станины; по горизонтальным прямоугольным направляющим перемещаются салазки.

Салазки Д являются промежуточным узлом между консолью и столом станка. Нижним пазом салазки установлены на горизонтальных направляющих консоли и перемещаются по ним в поперечном направлении, верхний паз типа «ласточкин хвост» служит направляющей для стола.

Стол Г расположен на салазках и перемещается по ним в продольном направлении. На нем устанавливаются и закрепляются обрабатываемые заготовки (непосредственно или при помощи различных приспособлений). Для этой цели со стороны рабочей плоскости в нем предусмотрены продольные Т-образные пазы.

Горизонтальный консольно фрезерный станок 6Р82Г

Рис. 2. Горизонтальный консольно фрезерный станок 6Р82Г: А - основание; Б - станина; В – хобот; Г - стол; Д - салазки; E - консоль

С помощью консоли и салазок столу консольно-фрезерного станка можно сообщить движения подачи в трех взаимно перпендикулярных направлениях: продольном, поперечном и вертикальном.

Универсально-фрезерные станки отличаются от рассмотренного выше горизонтального тем, что стол у них может быть повернут в горизонтальной плоскости на угол до 45° в обе стороны. С этой целью салазки таких станков состоят из двух частей — верхней и нижней. Верхняя часть снабжена круговой градусной шкалой для отсчета угла поворота и винтовыми зажимами для фиксации углового положения.

Вертикально-фрезерные станки выпускаются в двух исполнениях: с неповоротным и поворотным шпинделем. В последнем случае (рис. 4) шпиндель 6, смонтированный с помощью выдвижной гильзы в поворотной шпиндельной головке 3, может быть повернут в вертикальной плоскости на угол до 45° в обе стороны. Гильза со шпинделем выдвигается маховичком 4 и зажимается рукояткой 5.

Широкоуниверсальные фрезерные станки (рис. 5) отличаются наличием двух шпинделей: горизонтального 5 и поворотного 4. Последний смонтирован при помощи поворотной шпиндельной головки 3 на выдвижном хоботе 2, внутри которого встроена самостоятельная коробка скоростей с электродвигателем 1.

Конструкция шпиндельной головки позволяет устанавливать шпиндель под разными углами наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, что значительно расширяет технологические возможности станка при обработке деталей сложной формы.

Передний конец шпинделя фрезерного станка

Рис. 3. Передний конец шпинделя фрезерного станка

Описание принципов управления фрезерными станками

Устройство и расположение органов управления станком зависят от его конструкции. Тем не менее в схемах управления различными станками используется много типовых решений, принцип осуществления которых рассмотрим по рис. 2.

Рис. 4. Конструктивная особенность вертикального консольно фрезерного станка 6Р12

На дверце 1 левого электрошкафа станины размещены три рукоятки пакетных переключателей: для подключения станка к электросети, включения насоса системы охлаждения и изменения направления вращения (реверсирования) шпинделя. Кнопочная станция панели 3 снабжена кнопками с надписями: «Шпиндель», «Стоп», «Толчок», «Быстро». Кнопкой «Шпиндель» включается вращение шпинделя; кнопкой «Стоп» выключается все движение станка.

Рис. 5. Конструктивная особенность широкоуниверсального консольно фрезерного станка 6Р82

Пусковые кнопки «Толчок» и «Быстро» действуют только в момент нажима на них. Первая служит для кратковременного проворота механизма коробки скоростей перед его переключением; с помощью второй включают ускоренный ход стола, если включена механическая подача в соответствующем направлении. Дублирующая кнопочная панель 9 смонтирована с правой стороны салазок. Сдублированные рукоятки 10 и 15, 14 и 16 служат для включения механических подач во всех направлениях.

Ручные перемещения стола осуществляются маховичками 8 и 11 и рычагом 12, которые снабжены отсчетными устройствами — лимбами.

Для автоматического выключения продольной подачи в Т-образном боковом пазу стола установлены регулируемые кулачки 7, крайние положения которых ограничены винтами. Аналогичные кулачки для выключения поперечной и вертикальной подач располагаются с левой стороны салазок и станины.

С целью повышения жесткости системы при тяжелых условиях работы на станке предусмотрена возможность зажима салазок, консоли и стола. Коробка подач переключается выдвижным грибком 13, коробка скоростей — рукояткой 1 и лимбом 2 (см. рис. 4).

Описание ухода за фрезерным станком

Как и всякая машина, фрезерный станок нуждается в систематическом уходе, который обязан выполнять фрезеровщик в течение каждой рабочей смены, ниже приведено краткое описание процесса ухода за консольно фрезерным станком.

До начала работы.

  • Проверить общее состояние станка: наличие щитков ограждения, рукояток управления, ограничительных кулачков, состояние направляющих и рабочей поверхности стола, надежность крепления всех частей.
  • Проверить уровни масла по контрольным глазкам станины, консоли, салазок и серьги. При недостаточном количестве его — долить.
  • Залить масло во все масленки ручной смазки. Смазать направляющие салазок и стола ручным насосом.
  • Проверить работу станка на холостом ходу. При этом следует убедиться в исправном действии: огранов управления, механизма торможения шпинделя, систем автоматической смазки по струйным маслоуказателям и системы охлаждения.

В течение работы.

  • Внимательно следить за работой станка; оберегать направляющие консоли и рабочую плоскость стола от механических повреждений.
  • Не переключать коробку скоростей и коробку подач на ходу; перед включением механической подачи убедиться в свободном перемещении консоли и салазок.

По окончании работы.

  • Отключить станок от электросети.
  • Тщательно очистить станок от стружки, протереть его хлопчатобумажной ветошью, смоченной в керосине.
  • Смазать тонким слоем масла направляющие станины, кон соли, рабочую поверхность стола и открытые поверхности шпинделя.
  • Сообщить сменщику и мастеру о всех замеченных недостатках в работе станка.

Следует учитывать, что каждая модель станка может иметь ряд конструктивных особенностей, которые предусмотреть в общих правилах по уходу невозможно. Поэтому, впервые приступая к работе, фрезеровщик обязан по техническому паспорту тщательно изучить инструкцию по уходу за станком.

Модели консольно-фрезерных станков

Модели консольно-фрезерных станков 6Р81, 6Р81Г и 6Р11, созданные на базе аналогичных станков серии «Н», относятся к станкам 1-го размера и изготавливаются на Дмитровском заводе фрезерных станков.

  По конструкции и техническим характеристикам все три модели одинаковы (параметры данных моделей консольно-фрезерных станков приведены ниже). Исключение составляют станина вертикально-фрезерного станка модели 6Р11, имеющая прикрепленный спереди к верхней ее части корпус головки, и поворотные салазки у станков модели 6Р81, значительно расширяющие технологические возможности станка.

Параметры фрезерных станков модели 6Р81Г, 6Р81 6P11:

  • Размер рабочей поверхности стола (ШхД) 250x1000 мм;
  • Наибольшее продольное перемещение стола 630 мм;
  • Наибольшее поперечное перемещение стола 200 мм;
  • Наибольшее вертикальное перемещение стола 360 мм;
  • Наибольший угол поворота стола +/- 45 град;
  • Количество частот вращения шпинделя 16;
  • Пределы частоты вращения шпинделя 50-1600 об/мин;
  • Числовое значение частот вращения шпинделя 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600 об/мин;
  • Количество подач стола 16;
  • Пределы продольной подачи стола 35-1020 мм/мин;
  • Пределы поперечной подачи стола 28-790 мм/мин;
  • Пределы вертикальной подачи стола 14-390 мм/мин;
  • Числовое значение продольных подач стола 35, 45, 55, 65, 85, 115, 135, 170, 210, 270, 330, 400, 530, 690, 835, 1020 мм/мин;
  • Скорость быстрых продольных перемещений стола 2900 мм/мин;
  • Скорость быстрых поперечных перемещений стола 2300 мм/мин;
  • Скорость быстрых вертикальных перемещений стола 1150 мм/мин;
  • Мощность электродвигателя шпинделя 5,5 кВт;
  • Мощность электродвигателя подач 1,5 кВт.

Коробка скоростей станков первого размера имеет раздельный привод шпинделя и связана с ним ременной передачей, которая поглощает вибрации, возникающие от неравномерной работы зубчатых механизмов коробки скоростей, вследствие этого можно полнее использовать скоростные возможности станков и добиться высокого класса шероховатости обработанных поверхностей. Наличие перебора привода главного движения позволяет удвоить число частот вращения шпинделя.

Кинематическая схема консольно фрезерных станков

Рассмотрим кинематическую схему на примере консольно фрезерного станка модели 6Р81 (рис. 6). Она состоит из цепи главного движения от электродвигателя к шпинделю, цепи подач от электродвигателя подач к столу станка и цепи быстрых перемещений стола.

Цепь главного движения. От фланцевого электродвигателя мощностью 5,5 кВт через упругую муфту получает вращение вал 1 коробки скоростей. На шлицах этого вала установлен блок зубчатых колес Б1, имеющий продольное перемещение вдоль оси вала, с числом зубьев 21 (в дальнейшем номер зубчатого колеса будет соответствовать числу его зубьев) и 35. От этого вала через передачу 21-38 или 35-24 вал II может получить две частоты вращения. На валу II закреплены неподвижно зубчатые колеса 34, 31 и 28, которые передают вращение валу III через подвижные блоки Б3 зубчатых колес 28 и 31 (если включен блок Б3) или Б2 с колесами 38 и 34 (при включении блока Б2).

Рис. 6. Кинематическая схема консольно фрезерного станка модели 6Р81

Количество возможных частот вращения ведомого вала равно произведению числа зубчатых колес в каждом из подвижных блоков. В рассматриваемом случае блоки Б1, Б2 и Б3 имеют каждый по два зубчатых колеса. Вал II в этом случае может получить (2х2х2) восемь частот вращения.

Через передачу 20-20 получает вращение ведущий шкив (диаметр Ø140 мм) и передает его через три клиновых ремня на ведомый шкив (Ø210 мм). С целью увеличения жесткости шпинделя и устранения возможности его изгиба под действием натяжения ремней приводной шкив (Ø210 мм) установлен не на конце шпинделя, а в подшипниках, помещенных в стакане, закрепленном в станине станка. При перемещении муфты M1 вправо от рукоятки А включения перебора зубчатые колеса перебора 30 и 25, связанные с ней, выйдут из зацепления с колесами 64 и 69 и шпиндель получит восемь верхних частот вращения. Если включить перебор, т. е. соединить колеса 30 и 64, 25 и 69, как показано на схеме, то через передачи 30-64 и 25-69 шпиндель получит еще столько же низших частот вращения. Следовательно, в станках первого размера шпиндель может иметь 16 частот вращения.

Структурная формула привода главного движения для определения частот вращения шпинделя будет иметь следующий вид (см. рис. 7, а), где 0,98 - коэффициент, учитывающий проскальзывание ремней.

Рис. 7. Структурная формула расчета частот вращения: а - привода главного движения; б - вала XIV.

Подача консольно-фрезерных станков

Привод подачи стола вышеприведенных моделей консольно-фрезерных станков состоит из коробки подач, редуктора и коробки реверса. Движение подачи стола осуществляется от отдельного электродвигателя (мощностью 1,5 кВт и частотой вращения 1420 об/мин). Через упругую муфту вращение передается на вал VIII коробки подач. Посредством передачи 34-28 или 20-42 при переключении блока Б4 вал IX получает две частоты вращения. Двумя двойными блоками Б5 и Б6 через передачи 28-34, 34-28, 31-31 и 24-38 валу X от вала IX сообщается четыре частоты вращения. На конце вала х неподвижно закреплено широкое колесо 18, с которым постоянно зацепляется колесо 37 блока Б7, свободно установленное на валу редуктора XI и имеющее возможность перемещаться вдоль его оси. Через передачи 18-37-15 или 18-37 и 15-37 число частот вала XII удваивается. Таким образом, вал XII может получить от электродвигателя 16 различных частот вращения. Через червячную передачу, обгонную муфту МО, зубчатые передачи 22-42-42 вращение передается на центральный вал ХІV коробки реверса.

Коробка реверса консольно-фрезерного станка

Коробка реверса служит для передачи вращения винтам продольной, поперечной и вертикальной подач стола, а также для изменения направления вращения винта поперечной и вертикальной подач при неизменном направлении вращения вала электродвигателя подачи.

На валу XIV расположено широкое зубчатое колесо 42 и предохранительная муфта MП, отрегулированная на передачу допустимого крутящего момента. Колесо 42 одновременно зацепляется с колесом 30 (на валу XVII) и правыми колесами 42 (на валах XV и XVII). Левые колеса 42 на валах XV и XVIII постоянно находятся в зацеплении с колесом 30, неподвижно закрепленным на валу XVII. Перемещением кулачковых муфт МЗ и М4 вправо или влево достигается реверсирование соответственно вертикальной и поперечной подач.

Передача вращения винту вертикальной подачи стола от широкого колеса 42 на валу XIV осуществляется через передачи 42-42 (при перемещении муфты М3 вправо), 15-30 или 42-30, 30-42 (при перемещении муфты МЗ влево).

Передача на винт поперечной подачи осуществляется по цепи 42-42 (при перемещении муфты M4 вправо) или 42-30, 30-42 (при перемещении муфты M4 влево). Как видно из кинематической схемы коробки реверса, она меняет направление вращения винтов вертикальной и поперечной подач, не изменяя частоту их вращения (так как передаточное отношение передачи равно единице).

От коробки реверса получает движение и винт продольной подачи стола XXII через передачи 42-30, 30-42-30, 35-27-19-19-19, 14-28, 19-19-19. Кулачковая муфта М5 служит для реверсирования винта продольной подачи стола.

Структурная формула для определения частоты вращения вала XIV представлена на рис. 7, б.

На винтах продольной подачи XXII, поперечной подачи XVIII и валу XV неподвижно закреплены односторонние кулачковые муфты (соответственно М6, M7, M8) и маховички ручных перемещений, свободно установленные на соответствующих винтах и валу XV. Для осуществления ручной подачи стола необходимо маховичок сдвинуть влево так, чтобы его выступы вошли во впадины кулачковой муфты.

Быстрые перемещения стола консольно фрезерного станка

Цепь быстрых перемещений стола консольно фрезерных станков осуществляется от электродвигателя подачи, минуя коробку подач и редуктор, непосредственно на вал XII через зубчатое колесо 12, закрепленное на конце вала VIII, и колесо 24, изготовленное как одно целое с корпусом фрикционной муфты М2. При сжатии дисков фрикционной муфты от рукоятки, расположенной с правой стороны консоли, ведущие диски передадут вращение ведомым, установленным на шлицах вала XIII, а они передают ускоренное вращение с постоянной частотой валу XIII. С такой же частотой будет вращаться и диск обгонной муфты, неподвижно закрепленный на валу XIII. Червячное колесо 30 получает движение через цепь рабочей подачи. Частота его вращения не совпадает с частотой вращения диска обгонной муфты, в результате чего ролики, расположенные в пазах диска, расклиниваются. Вал XIII автоматически расцепляется с червячным колесом 30, которое продолжает вращение, но со значительно меньшей частотой.

При опускании рукоятки включения быстрых перемещений вниз диски фрикционной муфты рассоединяются и вал XIII получает вращение от цепи рабочей подачи.

Клиноременная передача привода шпинделя от коробки скоростей помещается под кожухом сзади станины станков 6Р81Г и 6Р81 и сверху станины станка 6Р11. При ослаблении ремней вследствие их вытяжки следует снять кожух и ослабить гайки 5 и 7 крепления фланца 1 (рис. 8). Если отпустить гайку 3 и навинтить гайку 2 на винт 4, соединенный с фланцем 1, то фланец вместе с узлом ведущего шкива 6 повернется против часовой стрелки, в результате чего увеличивается расстояние между осями валов. После этого необходимо снова закрепить фланец 1 гайками 5 и 7.

Консольно-фрезерные станки 1-го размера имеют устройство для автоматической выборки люфта между боковыми сторонами профиля винта продольной подачи и гайки при фрезеровании методом по подаче. При снашивании гайки это устройство регулируют путем отпускания и подтягивания винтов 2 (рис. 9, а), предварительно ослабив гайки 1. После этого гайки 1 следует вновь закрепить. Правильность регулировки определяется легкостью поворота винта продольной подачи от маховичка с допущением свободного люфта винта в пределах угла поворота 10...15° без перемещения стола.

Рис. 8. Регулирование натяжения клиновых ремней консольно фрезерных станков

Регулировка планки консоли и клиньев салазок фрезерных станков

В процессе работы направляющие станины и консоли изнашиваются, в результате чего между ними образуется зазор. Для его устранения служит планка трапецеидальной формы 6 (рис. 9, б), которая скосом прилегает к направляющей станины 5 и прижимается гайками 2 и 3 навинчиванием на шпильки 1, ввернутые в корпус консоли 4.

Величина зазора в сопряжении направляющих салазок и консоли регулируется при помощи клина 2 (рис. 9, в). При износе клина могут возникнуть зазоры в соединении, что отрицательно сказывается на качестве обработанных поверхностей. Для устранения зазора необходимо ослабить винт 1 и ввинчиванием винта 3 переместить клин 2 вперед. После этого вновь подтянуть винт 1, но без больших усилий, чтобы не вызвать продольного изгиба клина.

Перед включением механической подачи после регулировки необходимо проверить плавность перемещения стола на всей длине хода.

В советское время Вильнюсский станкостроительный завод «Жальгирис» выпускал модели консольно-фрезерных станков серии «Т» с шириной стола 125...200 мм. Они имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с фрезерными станками серии «Р».

Станки обладают повышенной жесткостью шпиндельного узла, в них расширены пределы частот вращения и подач, в механизмах управления подач широко применены электромагнитные муфты, предусмотрен механизированный зажим инструмента.

За счет настройки станков на автоматизированные циклы перемещения стола и механизированного зажима инструмента сокращается вспомогательное время на обработку детали.

Рис. 9. Регулировка зазора в винтовой паре продольной подачи и направляющих консоли и салазок консольно фрезерного станка

Консольно-фрезерные станки 2-го размерного ряда

Консольно-фрезерные станки моделей 6Р82, 6Р82Г и 6Р12 относятся к станкам 2-го размера, а моделей 6Р83, 6Р83г и 6Р13 - к станкам 3-го размера (см. таблицу на рис. 10). На их базе созданы широкоуниверсальные станки моделей 6Р82ши 6Р83Ш. Все они по основным узлам и механизмам унифицированы и изготавливаются на Горьковском заводе фрезерных станков.

Консольно-фрезерные станки серии «Р» являются более совершенными моделями по сравнению с ранее изготавливаемыми станками серии «М». Они обладают повышенной жесткостью и виброустойчивостью; в них повышена надежность работы электрооборудования; смазка направляющих консоли и узла «стол-салазки» осуществляется централизованно - от плунжерного насоса; улучшена общая система смазки подшипников.

Для удобства управления и сокращения затрат вспомогательного времени в станках переключение частоты вращения шпинделя и подач стола производится однорукояточными механизмами. Для этой же цели панели управления электродвигателями главного движения и подачи, а также рукоятки включения поперечных, вертикальных и продольных подач стола сдублированы и расположены спереди и сбоку станка, в этих станках имеются устройства для осуществления быстрых перемещений стола и торможения вращения шпинделя электродинамическим способом.

Мощный электродвигатель главного движения, большой диапазон изменения частоты вращения шпинделя и минутных подач стола, наличие устройства для ускоренных перемещений стола во всех трех направлениях позволяют использовать эти станки при выполнении разнообразных работ в условиях единичного и серийного производства, а наличие устройств, предназначенных для настройки их на автоматический цикл работы, определяет их применение для выполнения операционных работ в массовом производстве.

Рис. 10. Техническая характеристика основных моделей станков 2-го и 3-го размеров

На рис. 11 показан общий вид и органы управления вертикально-фрезерного станка с поворотной шпиндельной головкой модели 6Р12П.

С левой стороны станины расположены переключатели: включения электросети 28, изменения направления вращения шпинделя 26, включения насоса охлаждения 27.

Включение электродвигателей станка может производиться двумя кнопочными станциями, расположенными на крышке коробки переключения частоты вращения шпинделя и спереди салазок стола.

Включение вращения шпинделя производится при помощи кнопок 1 или 14, а его выключение - кнопками 2 или 13.

Стол станка может иметь быстрые перемещения во всех трех направлениях при нажатии на кнопки 4 или 12.

Поворотом рукоятки 29 влево до отказа и лимба 3 с указателем частоты вращения шпинделя относительно стрелки указателя с последующим поворотом рукоятки 29 вправо в исходное положение устанавливают необходимую частоту вращения шпинделя.

При нажатии на кнопку 5 происходит кратковременное включение вращения шпинделя станка для обеспечения сцепления зубьев колес коробки скоростей.

Головка со шпинделем может быть повернута в любую сторону на угол +/- 45 ° рукояткой за шестигранник 7 и закреплена со станиной зажимами 33 и 35.

Шпиндель с гильзой может перемещаться в головке поворотом маховичка 34 и закрепляться рукояткой 8.

Переключение минутных подач стола производится вытягиванием на себя до отказа барабана с грибком 19 с последующим его поворотом вместе с лимбом 20 относительно стрелки указателя на неподвижной части коробки переключения подач. После установки необходимой минутной подачи стола барабан с грибком устанавливают в первоначальное положение.

Рукоятками 9 и 23 включают механические продольные подачи стола, а рукоятками 21 и 24 - вертикальные и поперечные подачи.

Вращением маховичков 11 или 25 перемещают стол вручную. Перемещение стола в вертикальном направлении производят рукояткой 18, а в поперечном - маховичком 16 (ведя отсчет по лимбу 17).

Рукоятками 22 или 32 закрепляют салазки стола на направляющих консоли, а 31 - консоль со станиной. Винтом 10 стол может быть закреплен неподвижно в его направляющих.

Поворотом переключателя 30 в соответствующее положение стол станка может быть настроен на автоматическое, ручное управление или механическую подачу круглого поворотного стола. Если утопить и повернуть отверткой переключатель 15, то стол станка может быть настроен на автоматические циклы перемещения.

Кнопкой 6 включается осветительная лампа местного освещения.

Горизонтально-фрезерные станки по своей конструкции аналогичны вертикально-фрезерным с той лишь разницей, что шпиндель в них расположен горизонтально, в направляющих станины, в ее верхней части устанавливается хобот с подвеской.

Рис. 11. Вертикально-фрезерный станок 6Р12П

Кинематическая схема консольных станков 2-го размера

Полная кинематическая схема станка 6Р82 (рис. 12) состоит из цепи главного движения от электродвигателя к шпинделю, цепи подач от электродвигателя подач к столу и цепи быстрого хода стола.

Цепь главного движения: от фланцевого электродвигателя мощностью 7,5 кВт и частотой вращения 1460 об/мин через упругую муфту получает вращение вал 1 коробки скоростей. Через зубчатые колеса 27 и 53 вращение передается на вал II. Наличие тройного блока Б1 на валу II позволяет передать через передачи 16-38, 22-32 или 19-35 на вал II три различные частоты вращения.

На валу IV расположены два подвижных блока Б2 и Б3. С вала III на вал IV движение может быть передано через передачи 18-46, 27-37 или 38-26 тремя различными способами. Следовательно, вал IV от вала І может получить девять различных частот вращения. Через передачи 19-69 и 82-38 шпиндель V от электродвигателя может получить 18 различных частот вращения с диапазоном регулирования 31,5...1600 об/мин.

Рис. 12. Кинематическая схема горизонтально-фрезерного станка 6Р82

Структурная формула привода главного движения для определения частот вращения шпинделя будет иметь вид представленный на рис. 13, а.

Рис. 13. Структурная формула: а - привода главного движения станка; б - частот вращения вала XII.

В фрезерных станках рассматриваемых размеров переключение частот вращения шпинделя производится от самостоятельного механизма, встроенного в корпус станины с ее левой стороны (см. рис. 14). На его корпусе расположен пластмассовый лимб 4, на который нанесены значения всех 18 частот вращения шпинделя, и стрелка-указатель 5.

Коробка переключения частот позволяет выбирать требуемую частоту вращения шпинделя без последовательного прохождения промежуточных ступеней.

Рассмотрим взаимодействие механизма переключения частот вращения шпинделя. При повороте рукоятки 1 влево до отказа поворачивается зубчатый сектор 2, закрепленный на оси рукоятки. Он перемещает рейку 3 совместно с вилкой 15 и втулкой 9, закрепленной на валу 6, и диск 14 вправо. При этом штифты реек 12 и 13 выйдут из отверстий диска 14. Если повернуть лимб, то через конические шестерни 7 и 8 одновременно повернется и диск с отверстиями, каждое из которых соответствует положению блоков Б1, Б2 и Б3 для определенных частот вращения шпинделя. При повороте рукоятки 1 вправо через реечную передачу, вилку 15 и втулку 9 диск 14 будет перемещаться влево. При этом те штифты реек 12 или 13, которые не вошли в отверстия диска, через реечную шестерню 11 переместят рейку 12 влево, а рейку 13 вправо или наоборот. Но так как с рейкой 12 связана вилка 10, соединенная с блоком зубчатых колес коробки скоростей, то при перемещении она установит зубчатые колеса блока в определенное положение, соответствующее выбранной частоте вращения шпинделя. Каждая пара штифтов рассматриваемого механизма переключения перемещает только один блок зубчатых колес, поэтому в механизме переключения частот имеется три пары реек соответственно для каждого блока зубчатых колес Б1, Б2 и Б3.

Цепь движения подачи: привод подачи осуществляется от отдельного фланцевого электродвигателя мощностью 2,2 кВт и частотой вращения 1460 об/мин (см. рис. 12), смонтированного в консоли. Через передачи 26-50 и 26-57 вращение получает вал VIII коробки подач. На валу VII находится тройной подвижный блок Б4 зубчатых колес 18, 36 и 27, который может передавать на вал IX три частоты вращения через передачи 36-18, 18-36 или 27-27. Через блок Б5, находящийся на валу X, на вал X можно передать еще три частоты вращения через передачи 18-40, 24-34 или 2137. Следовательно, от электродвигателя вал X может иметь девять различных частот вращения. На валу X неподвижно закреплена кулачковая муфта М1, зубчатое колесо 40 с зубьями на торце, свободно сидящее на этом валу, продольно перемещающееся вдоль его оси, и неподвижно закрепленное зубчатое колесо 13. Когда зубчатое колесо 40 соединено с муфтой М1, вращение валу XI передается через передачу 40-40. Если же его переместить влево и соединить с колесом 18 блока (как показано на схеме), свободно установленным на валу IX, то через передачи 13-45 и 18-40-40 число частот вала XI удвоится и будет равно 18.

На фрикционном валу XI расположены три муфты: предохранительная, кулачковая M2 и фрикционная МЗ (см. рис. 15).

Рис. 14. Механизм переключения частот вращения шпинделя консольно фрезерных станков 2-го размера

На фрикционном валу XI расположены три муфты: предохранительная, кулачковая M2 и фрикционная МЗ (см. рис. 15).

Предохранительная муфта служит для предохранения механизмов коробки подач станка от поломки при возникновении усилий подачи в процессе фрезерования, превышающих допустимые. Широкое зубчатое колесо 1 с числом зубьев 40, имеющее с торца сквозные отверстия, свободно установлено на фланце 3 с таким же числом отверстий, но несколько меньшего диаметра, являющимся частью кулачковой муфты М2. Фланец 3 крепится на валу XI свободно. В отверстия колеса и фланца помещены шарики 2 так, что часть поверхности каждого из них находится в отверстиях колеса и фланца.

При нормальных условиях работы широкое зубчатое колесо 1 передает вращение фланцу 3, соединенному с правой половиной муфты М2, и валу XI. Если в процессе работы усилия подачи превышают допустимые, шарики, преодолевая усилия пружин, подпирающих их, отходят влево и проскальзывают относительно фланца. Вращение вала XI и перемещение стола или консоли прекращаются. На конце вала XI неподвижно закреплено зубчатое колесо 28, от которого передается вращение через передачу 28-35 на вал XII, а от него все 18 частот вращения - на ходовые винты продольной, поперечной и вертикальной подач по следующим кинематическим цепям:

  • а) на винт продольной подачи 18-33-33; 18-16 и 18-18;
  • б) на винт поперечной подачи 18-33-33-33;
  • в) на винт вертикальной подачи 18-33; 22-33 и 23-46.

Структурная формула частот вращения вала XII имеет следующий вид представленный на рис. 13, б.

Цепь быстрого хода: при включении электродвигателя подачи наряду с передачей вращения по цепи рабочей подачи к ходовым винтам продольного, поперечного и вертикального перемещения стола по цепи ускоренного хода через передачи 26-50-67-33 получает вращение корпус 6 (см. рис. 15) дисковой фрикционной муфты и ведущие диски 5, свободно установленные на валу XI с постоянной частотой вращения. При перемещении кулачковой муфты М2 вправо диски фрикционной муфты сжимаются и передают вращение ведомым 4, соединенным с валом XI при помощи шлиц. Диски 4 передадут ускоренное вращение валу X и дальше по цепи соответствующих подач.

Рис. 15. Муфты фрикционного вала консольно фрезерных станков 2-го размера

На рис. 16 показана схема включения быстрого хода стола. При нажатии кнопки 1 замыкается электрическая цепь катушки 2, в которую втягивается стальной сердечник 3. Через рычаг 4, валик 5 и вилку 7 кулачковая муфта 8 переместится вправо. Ведущие диски передадут вращение ведомым, и фрикционный вал получит вращение непосредственно от электродвигателя, минуя механизмы коробки подач.

При отпускании кнопки 1 под действием пружины 6 кулачковая муфта займет исходное положение, т. е. положение включения ее с фланцем предохранительной муфты. В этом случае фрикционный вал будет вращаться по цепи рабочей подачи.

Ручные перемещения стола в поперечном и вертикальном направлениях производятся вращением маховичка Д (см. рис. 12) и рукояткой E через муфты M8 и M9, в продольном - вращением маховичка Ж через муфту М7 или рукояткой Г через передачи 24-18, 25-50.

Механическое перемещение консоли в вертикальном и салазок стола в поперечном направлениях производится при включении рукояток мнемонического действия, расположенных с левой стороны консоли. При повороте в необходимом направлении они действуют на конечные выключатели, изменяя направление вращения электродвигателя подачи и включая одновременно одну из кулачковых муфт М4 и M5. Продольное перемещение осуществляется рукояткой В при перемещении муфты M6 влево.

Кулачки автоматического выключения вертикального и поперечного перемещения консоли и стола устанавливаются на станине и консоли в положении, отвечающем предельно допустимым перемещениям консоли и стола.

Рис. 16. Схема включения быстрого хода стола консольных станков 2-го размера

Автоматизация продольного перемещения стола консольно фрезерных станков

В условиях единичного производства управление рабочей продольной подачей и быстрым перемещением стола производится вручную.

Для предохранения схода стола с направляющих в продольный боковой паз устанавливают упорные кулачки 1 и 2 (рис. 17), которые могут быть закреплены в любом месте в боковом пазу в положении, соответствующем началу и окончанию рабочего хода стола (в зависимости от требуемой длины фрезерования). Кулачки воздействуют на выступ рукоятки включения продольного перемещения стола, поворачивая ее в нейтральное положение и выключая продольную подачу. Когда по условиям обработки не требуется автоматическое выключение продольной подачи стола, их устанавливают и закрепляют в его крайних рабочих положениях. В этом случае они являются ограничителями продольного хода стола, если по каким-либо причинам фрезеровщик не может остановить его при ручном управлении. По этой причине их категорически запрещено снимать со стола.

В серийном и массовом производстве фрезерные станки 2-го размера могут быть настроены на полуавтоматический скачкообразный или автоматический маятниковый цикл перемещения стола. Для этой цели в его боковом пазу устанавливают и закрепляют в определенной последовательности и на определенном расстоянии друг от друга дополнительные кулачки 3 и 4, которые в нужные моменты воздействуют на звездочку управления быстрыми и рабочими движениями стола и рукоятку включения его продольной подачи, обеспечивая работу станка по заданному циклу.

Стол консольно фрезерного станка может быть настроен на следующие циклы работы:

  • полуавтоматический скачкообразный: быстро вправо - подача вправо - быстро назад (влево) - стоп (рис. 17, а);
  • полуавтоматический скачкообразный: быстро влево - подача влево - быстро назад (вправо) - стоп (рис. 17, б);
  • автоматический маятниковый: быстро вправо - подача вправо - быстро влево - подача влево - быстро вправо (рис. 17, в).

Для настройки станка на заданные циклы работы необходимо:

  • отключить станок от сети переключателем ввода «включено - выключено»;
  • поставить переключатели на правой дверце электрошкафа ручного или автоматического управления продольным перемещением стола и работы круглого стола в положение «Автоматическое управление»;
  • подключить станок к электросети переключателем ввода «включено - выключено»;
  • произвести установку кулачков в зависимости от принятого цикла;
  • утопить и повернуть отверткой валик-шестерню на переднем торце салазок в положение «Автоматическое управление столом». Поворот производится, когда рукоятка включения продольной подачи находится в нейтральном положении. При этом может оказаться, что валик-шестерня не фиксируется в заданное положение. В этом случае необходимо несколько повернуть маховичок ручного продольного перемещения стола.

Кулачок 3 устанавливается с левой стороны от рукоятки включения продольной механической подачи, а кулачок 4 - с правой стороны. Изменение направления перемещения стола с рабочей подачи на быстрый ход производится в ту или иную сторону от совместно работающих кулачков 1 и 3 или 2 и 4. Поэтому в этом случае они должны быть установлены рядом, а переключение рабочей подачи на быстрый ход или быстрого хода на рабочую подачу может производиться в любом месте в зависимости от места закрепления кулачков 3 или 4 в пазу стола.

При настройке станка на полуавтоматический цикл (см. рис. 17, a) в момент подхода обрабатываемой заготовки к фрезе кулачок 3 производит переключение с быстрого хода вправо на рабочую подачу вправо. После окончания обработки в результате одновременного воздействия кулачков 1 и 3 на рукоятку включения продольной подачи стол станка получает быстрое обратное перемещение. Заняв крайнее левое положение, кулачок 2, воздействуя на выступы рукоятки, поставит ее в нейтральное положение, перемещение стола прекратится.

Аналогичное перемещение, только в другом направлении (согласно рис. 17, б), будет совершать стол, если последовательно будут установлены два кулачка 4 по другую сторону рукоятки включения продольного перемещения стола.

При автоматическом маятниковом цикле кулачки должны быть установлены в последовательности, показанной на рис. 17, в. В этом случае стол последовательно совершает следующие движения: быстро вправо - подача вправо - быстро влево - подача влево - быстро вправо и т. д. Это позволяет устанавливать и закреплять заготовки на правой стороне стола в то время, когда производится обработка на левой стороне и наоборот. Стол станка в этом случае непрерывно совершает замкнутый цикл движений.

Рис. 17. Автоматизация продольного перемещения стола консольно фрезерного станка

Консольно фрезерные станки 3-го размера

Консольно-фрезерные станки моделей 6Р83, 6Р830 и 6Р13 по своей конструкции, компоновке узлов, органов управления полностью соответствуют фрезерным станкам 2-го размера. Такие станки имеют размер рабочей поверхности стола (400x1600 мм), мощность электродвигателя главного движения в них равна 10 кВт, электродвигателя подачи - 3,0 кВт. Это позволяет обрабатывать на них заготовки больших габаритных размеров и массы со снятием больших припусков во время фрезерования. Стол таких станков может быть настроен на полуавтоматический и автоматический циклы работы.

Фрезерные станки более совершенной серии «Т» выпускал Горьковский завод фрезерных станков. Они имеют более широкие пределы частот вращения шпинделя, минутных подач и ускоренного хода стола. Автоматические циклы перемещения стола обеспечиваются благодаря использованию электромагнитных муфт, расположенных в передней части консоли. В этих станках предусмотрен гидроагрегат для привода механизированного зажима заготовки.