Фрезерные станки: виды, устройство и принцип работы

Фрезерные станки: устройство, виды и принцип работы — 1nsk

Если рассматривать типы оборудования, используемого для того, чтобы обрабатывать заготовки и металлические детали, то стоит обратить внимание на один самый известный и повсеместно использующийся подвид – фрезеровальный станок.

Главную роль в работе на этом станке выполняет фреза. Так называется инструмент, предназначенный для резки и встроенный в станок. Режущий инструмент снабжен несколькими лезвиями и закреплен на специальном вале.

Стандартный фрезеровальный станок предполагает расположение вала под прямым углом к обрабатываемому образцу. Но существуют и другие виды станков, в которые обычно встроено по несколько валов. Благодаря этому можно изменять угол наклона фрезеровального инструмента к детали.

Типология режущих устройств

Многие отрасли сегодняшнего производства основаны на работе с металлическими изделиями, а значит, им необходимо фрезеровальное оборудование. Современный рынок готов предоставить большой выбор разных станков с особыми модификациями.

  • Для универсальных фрезеровальных устройств очень важно наличие не двигающегося вала, расположенного горизонтально и поворачивающегося стола.
  • Широкоуниверсальные фрезеровальные устройства имеют, в отличие от универсальных устройств дополнительное оснащение. У них имеется специальный приставной вал. Он удобен тем, что его можно повернуть как горизонтально, так и вертикально .
  • У горизонтальных фрезеровальных станков есть шпиндели, расположенные горизонтально. Также они снабжены специальной консолью. Ее можно перемещать перпендикулярно валу в разные стороны. Обычно такие станки используют, если нужно поработать с деталями, имеющими небольшой вес и не слишком большой размер.
  • Название вертикальных фрезеровальных станков обуславливается вертикальным расположением вала и инструмента для резки. Также они могут совершать повороты вокруг себя. Консоль во время работы тоже можно двигать вертикально или перпендикулярно лезвиям.
  • У бесконсольных фрезеровальных станков нет консоли для работы. Они имеют лишь вал, фрезеровальный инструмент, которые можно перемещать исключительно вертикально. Также имеется стол, который можно перемещать только продольно или поперечно.
  • Существует большой выбор продольных фрезеровальных станков. Они бывают двухстоечные, одностоечные, а также могут иметь по несколько различных режущих инструментов. Стол на устройствах такого вида можно двигать лишь вдоль, в отличие от валов, которые могут совершать и вертикальные и поперечные движения.
  • Самыми современными считаются фрезеровальные устройства, предназначенные для копирования. Контроль за тем, как происходит движение, а также за скоростью, с которой двигаются валы и стол, производит специальная программа. Детали, которые необходимо скопировать, сначала ощупывают особые инструменты. Самые продвинутые модели, траектория движения и скорость, с которой перемещаются вал и стол регулируются с помощью специального программного управления, для того, чтобы скопировать образец детали, устройство ощупывает его специальным инструментом;
  • Для шпоночных фрезеровальных станков характерно наличие особого автоматического цикла работы. Также станки снабжены столом, который можно двигать вдоль, а также шпинделем, расположенным вертикально. Вал может осуществлять круговые движения с заданным диаметром.
  • У карусельных фрезеровальных станков есть особые валы и режущие инструменты, расположенные вертикальным образом. Также у них есть круглый стол, двигающийся без перерывов. Благодаря этому можно работать над образцом без перерывов.
  • Существуют даже центры обработки. Они могут выполнять работу токарного и фрезеровальных станков. Благодаря этому можно за относительно небольшое время сделать целую комплексную токарно-фрезеровальную работу, как над обычными металлическими деталями, так и более сложными изделиями. Отдельно можно выделить и фрезеровальные устройства с ЧПУ, предназначенные для копирования. Они необходимы для того, чтобы обработать детали со сложной конфигурацией, например формы для отливки, или штамповочные матрицы. У таких моделей есть особый щуп. Он нужен, чтобы изучить фигурный образец, а потом отдать изученные данные через инструмент для резки для того, чтобы создать такой же образец.

Отличия фрезеровального станка с ЧПУ

Современные устройства с ЧПУ отличаются от обыкновенных станков тем, что имеют автоматизированное управление скоростью режущего инструмента, а также могут автоматически перемещать стол во время работы над образцами.

Фирмы, занимающиеся осуществлением выпуска образцов, у которых есть сложная поверхность, очень часто прибегают к использованию устройств ЧПУ, имеющих вал на специальных салазках.

Благодаря этому фреза может сама совершать движения горизонтально или вертикально.

Автоматизированные системы управления станком позволяют получить деталь необходимого размера и формы.

Отдельным классом можно выделить копировальные фрезеровальные устройства с ЧПУ.

Они нужны для обработки образцов, имеющих сложную конфигурацию (например, матрицы для штампования листов металла, форм для литья). У данных устройств есть особый щуп.

Он служит индикатором и может изучить профиль образца, а потом передать данные, которые он получил через рабочий инструмент, для того, чтобы создать похожее изделие.

Источник: http://1nsk.ru/news/articles/frezernye-stanki-ustrojstvo-vidy-i-printsip-raboty.html

Устройство и назначение универсального горизонтально–фрезерного станка

Универсальные фрезерные станки являются наиболее распространенной разновидностью консольно-фрезерных станков, предназначены 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 т.п. деталей.

Универсально-фрезерный станок 6Н81 (рис.44) состоит из следующих основных узлов: станины А , хобота Б с подвесками, стола Е с поворотной частью Г, консоли Ж и основания З.

Станина представляет собой отливку коробчатой формы с большим числом ребер и перпендикулярных стенок, обеспечивающих жесткость конструкции.

Внутри станины располагается коробка скоростей, шпиндельный узел и масляная ванна. С задней стороны станины установлено электрооборудование.

На верхней части станины находятся горизонтальные направляющие, служащие для перемещения и закрепления хобота Б.

Хобот предназначается для поддержки при помощи двух кронштейнов оправки фрезы. Направляющие хобота в станине выполнены в форме ласточкина хвоста.

В передней и задней частях станины имеются два зажима, при помощи которых хобот жестко закрепляется на направляющих станины А; кронштейны перемещаются по направляющим хобота и закрепляются на них стяжными болтами. Каждый кронштейн снабжен бронзовым подшипником-втулкой, в которых вращается оправка с фрезой.

Втулка имеет продольные прорези и коническую наружную поверхность, позволяющие производить при помощи гайки затяжку втулки. Этим достигается регулировка зазора между втулкой и оправкой фрезы. Для увеличения жесткости хобота могут применяться поддерживающие стойки В, связывающие хобот с консолью.

При закрепленных стойках включение вертикальной подачи не допускается.

На передней стенке консоли Ж размещаются рукоятки управления движениями стола и включения любой из шестнадцати ступеней подач стола. Консоль имеет поперечные направляющие для движения салазок стола вместе с поворотной частью.

Стол служит для установки и крепления обрабатываемой детали, а также приспособлений. Крепление приспособлений, а также изделий производится в трех Т-образных пазах. На передней вертикальной грани стола имеется Т-образный паз для крепления кулачков автоматического переключения движений стола.

Поворот стола является отличительной особенностью универсально-фрезерного станка. Поворотная плита Д может поворачиваться и закрепляться на салазках под нужным углом. На верхней части поворотной плиты имеются направляющие для продольного перемещения стола. При повороте плиты продольное перемещение стола происходит под нужным углом к плоскости расположения фрезы.

Рисунок 44 — Общий вид универсально-фрезерного станка модели 6Н81.

Основание служит для установки и крепления станка. Представляет собой пустотелую чугунную отливку коробчатой формы, служащая одновременно резервуаром для охлаждающей жидкости, подаваемой в зону резания, электронасосом, установленным на основании с правой стороны.

Рукоятки станка 6Н81 имеют следующие назначения:

1 – рукоятка переключения коробки скоростей;

2 – рукоятка включения механизма перебора коробки скоростей;

3 – рукоятка ручного продольного перемещения стола;

4 – рукоятка управления продольной подачей стола;

5 – рукоятка управления поперечной подачей;

6 – рукоятка управления вертикальной подачей;

7 – рукоятка ручного вертикального перемещения стола;

8 – маховичок ручного поперечного перемещения стола;

9 – маховичок переключения коробки подач;

10 – рукоятка переключения механизма перебора коробки подач.

Фрезерные приспособления

В процессе фрезерования заготовка должна быть закреплена в необходимом по отношению к фрезе положении, а само крепление должно быть достаточно прочным и жестким, чтобы противостоять силам резания, возникающим при обработке. Чаще всего с этой целью применяют планки, машинные тиски, упоры и универсальную делительную головку, которые и называют приспособлениями.

К простейшему виду крепёжных приспособлений относят прижимные планки, которые при помощи болтов прижимают заготовку либо к поверхности стола, либо к особым планкам, которые подкладывают под заготовку (рис.45). Квадратные головки болтов при этом вводят в Т-образные пазы стола станка.

Рисунок 45 — Крепление заготовки прижимными планками

Для закрепления заготовок широко применяют машинные тиски, у которых одна из губок неподвижна. В зависимости от того, как должна быть установлена заготовка по отношению к фрезе, используют простые (рис.46,а), поворотные (рис.46, б) и универсальные (рис.46, в) машинные тиски.

Читайте также:  Конструкция, классификация и характеристики токарно-револьверных станков

а б

в

Рисунок 46 — Типы машинных тисков: а – простые, б – поворотные, в – универсальные

Поворотные тиски обеспечивают возможность поворота заготовки без ее раскрепления вокруг вертикальной оси, а универсальные – вокруг вертикальной и горизонтальной осей. Углы поворота устанавливают по значениям, указанным на круговых шкалах основания тисков.

Тиски закрепляют на столе станка при помощи болтов, головки которых вводят в Т-образные пазы стола.

Универсальная делительная головка (УДГ).Одним из сложных видов работ, выполняемых на фрезерных станках, является последовательное фрезерование на заготовке нескольких фасонных канавок, расположенных под заданными углами друг к другу.

Примером детали с такими канавками является зубчатое колесо. Последовательное фрезерование очередной канавки после фрезерования предыдущей без раскрепления и снятия заготовки со станка требует поворота ее на заданный между канавками угол.

С этой целью используют приспособление, называемое универсальной делительной головкой (рис. 47).

Универсальные делительные головки значительно расширяют технологические возможности фрезерных станков, способствуют повышению, как производительности, так и точности обработки.

Применение делительных головок позволяет устанавливать обрабатываемую заготовку под заданным углом к плоскости стола станка, выполнять ее поворот на требуемый угол, обеспечивать непрерывное вращение заготовки при фрезеровании винтовых канавок.

Рисунок 47 — Универсальная делительная головка

Универсальные делительные головки используют при выполнении таких видов работ, как нарезание зубьев зубчатых колес, фрезерование стружечных канавок у сверл, разверток, зенкеров, метчиков и фрез; фрезерование боковых граней специальных болтов, гаек и т. п.

Делительная головка имеет чугунное основание 1 со стяжными дугами 2, на котором установлен корпус 3. Ослабив гайки 4 (рис.48), можно поворачивать корпус на определенный угол. Отсчет углов поворота производится по шкале и нониусу 5 (рис.47), имеющемуся на корпусе.

На опорной плоскости основания делительной головки имеются два точно пригнанных параллельно шпинделю сухаря, которые служат для установки головки и задней бабки в пазы стола фрезерного станка.

В корпусе расположен шпиндель со сквозным отверстием. Концы шпинделя расточены под конус Морзе. На одном конце устанавливается центр 6, на другом – оправка для дифференциального деления. Передний конец шпинделя имеет резьбу 7 и центрующий поясок для установки и крепления планшайбы с поводком или самоцентрующегося патрона. На буртике шпинделя установлен лимб 8 непосредственного деления.

Рисунок 48 — Делительная головка (вид сзади).

На шпинделе, в средней его части, установлено червячное колесо с круговой выточкой на торце, в которую входит конец зажима 9, смонтированного в корпусе 3. Червячное колесо, имеющее 40 зубьев, получает вращение от однозаходного червяка, расположенного в эксцентрической втулке.

Червяк может быть введен в зацепление или выведен из него поворотом эксцентрической втулки с помощью рукоятки 10 (рис.48) с сектором 11. Передаточное отношение червячной пары составляет 1:40.

Делительный диск 12 посажен на вал, смонтированный в подшипниках скольжения, один конец которого расположен в корпусе 2 (см.рис.47), другой – в крышке 13. Крышка фиксируется на корпусе центрирующей расточкой и крепится неподвижно к основанию.

Количество отверстий на делительных кругах, расположенных с одной стороны делительного диска, равно 24, 25, 28, 30, 34, 37, 38,39, 41, 42 и 43, и с другой стороны – 45, 46, 49, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 66.

На валу делительного диска установлены коническая и цилиндрическая шестерни, а также приводная рамка, имеющая рукоятку с фиксатором, перемещающуюся по требуемому ряду отверстий на делительном диске.

К делительному диску с помощью пружины прижат раздвижной сектор 14, состоящий из двух линеек и зажимного винта, с помощью которого линейки устанавливаются под требуемым углом.

Пружинная шайба предотвращает самопроизвольный поворот сектора.

Вал 15 механического привода от станка смонтирован в подшипниках скольжения и расположен во втулке 16 с фланцем. Втулка крепится в крышке 11. На его конце расположена коническая шестерня, которая находится в постоянном зацеплении с конической шестерней, сидящей на валу делительного диска. Делительный диск фиксируется в требуемом положении стопором 17.

Задняя бабка служит для крепления обрабатываемой детали. Центр бабки можно перемещать в горизонтальном и вертикальном направлениях. В основании 18 расположен корпус 19, который штифтом соединен с рейкой. Вращением головки зубчатого вала корпус можно перемещать вверх и поворачивать относительно оси штифта. В требуемом положении задняя бабка крепится на столе станка с помощью болтов и гаек.

Перемещение пиноли 20 с полуцентром 21 осуществляется вращением маховика 22, укрепленного на винте.

На опорной плоскости основания имеются два направляющих сухаря, выверенных относительно оси пиноли, сухари обеспечивают совпадение центров делительной головки и задней бабки при установке их на стол станка.

Люнет является дополнительной опорой при обработке длинных и тонких деталей. Он состоит из корпуса 23, в котором расположен винт, перемещающийся с помощью гайки 24. Винт имеет призматическую головку 25. С помощью стопорного винта 26 головку можно закреплять на требуемой высоте.

Периодический поворот обрабатываемой детали на определенный угол выполняют способами непосредственного, простого и сложного (дифференциального) деления.

При этом обычно кроме заданного числа, на которое необходимо разделить окружность, учитывается также и характеристика N делительной головки, которая представляет собой величину, обратную передаточному отношению червячной передачи.

Все делительные головки отечественного производства имеют характеристику N = 40.

Непосредственное деление осуществляют поворотом шпинделя универсальной делительной головки с закрепленной на нем заготовкой рукояткой, при этом отсчет угла поворота ведут по лимбу 8. Данный метод не обеспечивает высокую точность угла поворота. Его применяют при повороте заготовок на углы типовых значений: 10, 20, 30, 40, 60, 90, 120, 180 градусов.

Простое деление реализуют в тех случаях, когда требуется обеспечить высокую точность углового расположения обрабатываемых поверхностей заготовки друг относительно друга.

Заготовку при использовании данного метода поворачивают на заданный угол α (заданную часть окружности) вращением рукоятки.

Требуемая точность углового расположения обработанных поверхностей достигается применением в процессе «деления» делительного диска 12 и проведением до обработки некоторых расчетов с последующей несложной наладкой универсальной делительной головки.

Основная задача при расчетах состоит в определении числа оборотов рукоятки, которое следует сделать для поворота заготовки на заданный угол α. Это число определяют по формуле:

nр = N / z , (6)

где z – часть полного оборота заготовки, соответствующая повороту ее на заданный угол α; z = 360/α . При фрезеровании многогранника значение z соответствует числу его граней.

Дифференциальное деление.

Дифференциальное деление применяют при необходимости поворота заготовки на заданный угол в том случае, когда метод непосредственного деления не обеспечивает заданную точность углового расположения обработанных поверхностей, а возможность такого поворота простым методом не предусмотрена. Методика выполнения деления заготовки в данной работе не рассматривается.

Установка режима резания.

Элементами режима резания при фрезеровании являются: скорость главного движения резания υ, м/мин, подача заготовки s и глубина резания t, мм. Скорость резания представляет собой окружную скорость точек режущих кромок лезвия фрезы, наиболее удаленных от её оси. Скорость резания определяют по формуле:

υ = π Dфр n / 1000, (7)

где Dфр – диаметр фрезы, мм; n – частота вращения фрезы, мин-1.

Подача s – поступательное перемещение заготовки относительно фрезы в единицу времени. Подачу выбирают, исходя из прочности обрабатываемого материала и режущего инструмента, глубины резания и требований к шероховатости обработанной поверхности.

При фрезеровании различают три вида подач:

– минутную подачу , мм/мин, которая соответствует величине перемещения стола с заготовкой за минуту;

– подачу на оборот Sо, мм/об, равную значению перемещения стола с заготовкой за один оборот фрезы;

– подачу на зуб Sz, мм/зуб, которая равна перемещению стола с заготовкой за время поворота фрезы на угловой шаг ее зубьев. Подачу на зуб выбирают из справочника. Она является исходной для расчета Sо и :

So = Sz·z ; (8)

Sм = So∙n = Sz·z·n. (9)

Глубиной резания называют расстояние между обрабатываемой и обра-ботанной поверхностями заготовки по нормали к обработанной поверхности.

На основе заданной или выбранной по справочнику скорости главного движения резания рассчитывают частоту вращения шпинделя nрасч на основе формулы (7), а затем по табличным данным станка выбирают частоту вращения шпинделя, выполнив условие nст nрасч. Вслед за этим рукоятки коробки скоростей устанавливают в положения, обеспечивающие выбранное значение nст.

Исходя из принятой частоты вращения шпинделя nст, числа зубьев фрезы и подачи на зуб Sz по формуле (9) рассчитывают минутную подачу. На станке устанавливают ближайшее меньшее значение минутной подачи, которое указано на таблице коробки подач станка.

Установку фрезы на необходимую глубину резания t при фрезеровании осуществляют следующим образом:

Читайте также:  Обзор станков для производства керамзитоблоков

– сообщают фрезе вращательное движение;

– подводят фрезу до касания с обрабатываемой поверхностью заготовки вращением рукояток продольной, поперечной и вертикальной подач;

– отводят заготовку от фрезы;

– вращением рукоятки вертикальной подачи перемещают стол с заготовкой на глубину резания немного меньшую, чем требуемая глубина резания t;

– фрезеруют поверхность заготовки ручным движением подачи на длину 3…5 мм;

– отводят заготовку, останавливают вращение фрезы и измеряют полученный размер;

– корректируют положение заготовки относительно фрезы перемещением стола в направлении установленной глубины резания на расстояние, равное разности между получившимся и требуемым размерами;

– включают механическую подачу стола и фрезеруют поверхность заготовки.

– отводят заготовку, останавливают вращение фрезы и измеряют полученный размер;

– корректируют положение заготовки относительно фрезы перемещением стола в направлении установленной глубины резания на расстояние, равное разности между получившимся и требуемым размерами;

– включают механическую подачу стола и фрезеруют поверхность заготовки.

Источник: https://cyberpedia.su/16x6ebf.html

Как работает фрезерный станок

Обработка металлов или дерева зачастую производится с помощью различных видов инструментов. Очень часто для этого используют специальные фрезерные станки, которые позволяют получать отверстия или другие типы разъемов определенной формы и размера.

Существует несколько видов таких конструкций, предназначающихся для работы с конкретным веществом. Узнать подробные характеристики таких систем можно на сайте http://stanmar.ru/catalog/frezernye-stanki/.

Основные характеристики

Фрезерные станки являются основным инструментом для обработки различных заготовок из металла или дерева. В их состав входит несколько рабочих частей:

  1. Станина, на которой крепится заготовка. Выполняется в виде своеобразного стола.
  2. Фреза, закрепленная в шпинделе.
  3. Приводные механизмы. К ним можно отнести электрические моторы, управляющие работой всей системы.

Обработка на фрезерном станке может производиться только в одной плоскости (горизонтальной или вертикальной) или в нескольких. Последние виды инструментов являются универсальными и позволяют изменять положение фрезы на конкретный угол.

Принцип работы

Фрезерные станки довольно сложные системы, состоящие из множества узлов. Но все эти конструкции работают по одному принципу. Работу станка можно описать несколькими последовательными шагами:

  1. В первую очередь заготовка крепиться на рабочем столе с помощью специальных зажимов.
  2. Затем выбирается фреза, которая может иметь различную форму, и фиксируется в патроне.
  3. После запуска станка, рабочий орган перемещается к заготовке и начинает удалять материал. Получается своеобразное сверление, выполняющееся в нескольких направлениях.
  4. Фреза может перемещаться по нескольким плоскостям, что позволяет выбрать, например длинный паз на торце заготовки или внутри нее. При этом фреза двигает в одном из направлений указанным оператором. Современные станки позволяют также изменять угол наклона инструмента. При этом можно получить очень сложные пазы, имеющие определенный размер и угол наклона, адаптированный к будущей системе, где будет применяться деталь.

Фрезерные станки зачастую используются при обработке металла, но также они популярны и в деревообработке, где есть необходимость получения не только точных отверстий, но разной красивой формы. Для таких целей обычно применяют ручные конструкции, основанные по принципу дрели, но с различными насадками.

Нюансы работы фрезерного станка можно узнать из этого видео:

Источник: http://euroelectrica.ru/kak-rabotaet-frezernyiy-stanok/

Устройство вертикально-фрезерного станка

Содержание.

Вступление.

*

Устройство вертикально-фрезерного станка.

*

Различные поверхности для фрезирования.

*

Исправление неточностей.

*

Заключение.

*

Фрезирование.

К сегодняшнему дню в машиностроении широко используются детали, содержащие сложно-профильные поверхности, а именно: формообразующие поверхности штампов, пресс-форм, копиры и многие другие.

Из основных способов получения деталей с такими поверхностями относятся: литье, штамповка, резание. Но только обработка резанием, в частности фрезерование, позволяет получить параметры поверхности, близкими к заданным и сократить время последующей доводки.

Очень часто этот метод является возможным единственным методом, это особенно важно на данный момент, так как большинство предприятий машиностроения перешли на серийное или мелкосерийное производство.

Получение деталей фрезерованием, при таком типе производства, наиболее экономически оправдано.

Обычный технологический процесс обработки сложно профильных поверхностей включает в себя следующие операции: заготовительная, фрезерная, доводочная.

Последняя выполняется вручную, при этом трудоемкость операции определяется выходными параметрами поверхности после фрезерования.

Поэтому, обеспечив высокий класс шероховатости на стадии фрезерования, можно сократить время на доводку, которая является наиболее трудоемкой частью технологического процесса.

Начнем с того, что мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять твердосплавный инструмент.

В станине 1 размещена коробка скоростей 2. Шпиндельная головка 3 смонтирована в верхней части станины и может поворачиваться в вертикальной плоскости, при этом ось шпинделя 4 можно поворачивать под углом к плоскости рабочего стола 5. Главным движением является вращение шпинделя.

Стол, на котором закрепляют заготовку, имеет продольное перемещение по направляющим салазок 6. Салазки имеют поперечное перемещение по направляющим консоли 7, которая перемещается по вертикальным направляющим станины. Т.е. заготовка, установленная на столе 5, может получать подачу в трех направлениях.

В консоли смонтирована коробка подач 8.

Для закрепления заготовок на фрезерных станках применяют универсальные и специальные приспособления. К универсальным приспособлениям относятся прихваты, угольники, призмы, машинные тиски.

Но возможна и обработка большого числа одинаковых заготовок, для чего изготовляют специальные приспособления, пригодные только для установки и закрепления этих заготовок на данном станке. Важной принадлежностью фрезерных станков являются делительные головки. Они служат для периодического поворота заготовок на требуемый угол и для непрерывного их вращения при фрезеровании винтовых канавок.

Делительная головка состоит из корпуса 1, поворотного барабана 2 и шпинделя 4 с центром. В корпусе на шпинделе жестко закреплено червячное зубчатое колесо (обычно с числом зубьев 40), находящееся в зацеплении с однозаходным червяком.

Вращение шпинделю сообщают рукояткой 6. Следовательно, при одном обороте рукоятки шпиндель сделает 1/40 оборота. На переднем конце шпинделя нарезана резьба для навинчивания кулачкового патрона или поводка.

Делительный лимб 5 с отверстиями закреплен на полом валу, внутри которого расположен вал рукоятки 6.

Для удобства пользования лимбом 5 имеется раздвижной сектор 7, состоящий из двух ножек, которые устанавливают так, чтобы между ними было необходимое число отверстий на лимбе. На шпинделе 4 закреплен лимб 3 для непосредственного деления заготовки на части.

Изготовляют цельные фрезы из инструментальных сталей, корпуса напайных фрез — из конструкционных сталей; на рабочие части зубьев фрез припаивают пластинки из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. Для сборных фрез зубья (ножи) выполняют из быстрорежущих сталей или оснащают пластинками из твердых сплавов и закрепляют в корпусе фрезы различными механическими способами.

У торцовой фрезы режущее лезвие состоит из главного режущего лезвия, переходного лезвия и вспомогательного лезвия.

Зуб торцовой фрезы имеет главный угол в плане j, измеряемый между проекцией главного режущего лезвия на осевую плоскость и направлением подачи. Вспомогательный угол в плане j1 составляет 5-10о.

Чем меньше этот угол, тем ниже шероховатость обработанной поверхности. Угол а плане на переходном режущем лезвии j0=j/2.

Отметим, что на вертикально-фрезерных станках применяют следующие типы фрез: торцовые, концевые, шпоночные. Фрезы изготовляют цельными или сборными с напайными или вставными ножами.

Для фрезеровки винтовой канавки при непрерывном вращении шпинделя делительной головки, которое он получает от винта продольной подачи стола фрезерного станка через сменные колеса заготовку устанавливают в центрах делительной головки и задней бабки. В процессе обработки заготовка получает два движения — вращательное и поступательное вдоль оси. Оба движения согласованы так, что при перемещении на шаг нарезаемой винтовой канавки заготовка делает один оборот.

В качестве вспомогательного инструмента применяют фрезерные оправки для закрепления фрез и передачи крутящего момента от шпинделя на фрезу. Базой для крепления фрезы на оправке может быть её центровое отверстие или хвостовик:

    1. Коническим хвостовиком оправку закрепляют в шпинделе, а на другом конце оправки крепят насадную фрезу с помощью шпонки и винта. Фрезы с коническим хвостовиком закрепляют в коническом отверстии шпинделя непосредственно или через переходные втулки. Конический хвостовик патрона вставляют в шпиндель станка и закрепляют болтом.
    2. Фрезы с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в цанговом патроне.

Горизонтальные плоскости фрезеруют на вертикально-фрезерных станках торцовыми фрезами. Это удобнее вследствие большой жесткости их крепления в шпинделе и более плавной работы, так как одновременно работает большое количество зубьев.

Читайте также:  Станок для электроэрозионной обработки металлов своими руками

Вертикальные плоскости фрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами.

Наклонные плоскости и скосы фрезеруют торцовыми и концевыми фрезами на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости.

Уступы фрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами. Пазы на вертикально-фрезерных станках фрезеруют за два прохода: прямоугольный паз концевой фрезой, затем скосы паза концевой одноугловой фрезой для паза типа “ласточкин хвост” ; и для Т-образного паза фрезеруют паз прямоугольного профиля концевой фрезой, затем нижнюю часть паза — фрезой для Т-образных пазов.

Закрытые шпоночные пазы фрезеруют концевыми фрезами, а открытые — концевыми или шпоночными.

точность получения шпоночного паза является важным условием при фрезеровании, так как от неё завесит характер посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей.

Фрезерование шпоночной фрезой обеспечивает получение более точного паза; при переточке по торцовым зубьям диаметр фрезы практически не изменяется.

Фрезерование цилиндрических зубчатых колес на вертикально-фрезерных станках осуществляется пальцевой фрезой.

Сложно-профильные поверхности могут включать в себя выпуклые, вогнутые и прямолинейные участки. Причем в качестве инструмента может использоваться однозубая или многозубая фреза. Кроме того, требуемый профиль можно получить поворотом или только поступательным движением фрезы, т.е. можно выделить следующие способы получения сложнопрофильных поверхностей:

— вогнутая цилиндрическая поверхность, получаемая

а) за счет поворота оси фрезы на угол;

б) за счет поступательного движения фрезы;

— выпуклая цилиндрическая поверхность, получаемая

а) за счет поворота оси фрезы на угол;

б) за счет поступательного движения фрезы.

Расчет по данным формулам показал, что они требуют уточнения. Шероховатость вогнутой цилиндрической поверхность, получаемой за счет поворота оси фрезы на угол:

где h — высота гребешка, получаемого при фрезеровании,

r — радиус кривизны обрабатываемой поверхности,

R — радиус фрезы,

s — подача,

a — угол поворота оси фрезы

Шероховатость выпуклой цилиндрической поверхность, получаемой за счет поворота оси фрезы на угол (рис. 1.в.)

Понятно, чтоть зависит от радиуса кривизны поверхности, радиуса фрезы и подачи. Наибольшее влияние оказывают две последние величины.

Мы не учитывали случайные величины, такие как упругие деформации, вибрация узлов технологической системы, температурный фактор и некоторые другие, которые в меньшей степени влияют на модель шероховатости при обработке фрезой.

В заключении отметим, что вертикально-фрезерный станок предназначен для выполнения разнообразных фрезерных работ цилиндрическими, угловыми, торцевыми, фасонными и другими фрезами. На станках обрабатывают горизонтальные и вертикальные плоскости, пазы, рамки, углы, зубчатые колеса, модели штампов, пресс-форм и другие детали из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и пластмасс.

Источник: http://StudyPort.ru/referaty/tehnika/6302-ustrojstvo-vertikalno-frezernogo-stanka

Устройство консольно-фрезерного станка

Главная » Статьи » Профессионально о металлообработке » Фрезерные станки

Рекомендуем приобрести:

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. 5.2).

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 имеет следующие технические характеристики:

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 — поворотная плита 10 с горизонтальными продольными направляющими.

На этих направляющих монтируют стол 9. Такая компоновка узлов обеспечивает возможность перемещения стола в трех направлениях (продольном, поперечном и вертикальном).

В станине расположена коробка скоростей 5 с рукояткой 1 и лимбом 3 и привод с электродвигателем, обеспечивающим вращение шпинделя. В консоли 12 размещена коробка подач 13 с электродвигателем, лимбом 16 и рукояткой 15 для установки подач.

В верхней части станины смонтирован шпиндель 6, а на направляющих выдвижного хобота 4 закреплены подвески (кронштейны) 7 и 8, которые являются опорами фрезерных оправок для установки фрез.

Основные движения в станке

Главное движение. Вал IV (рис. 5.3) со шпинделем получает вращение от электродвигателя Ml (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 посредством передвижных блоков зубчатых колес z = 51/51 или 60/42, 42/60, 34/68, 21/81, 27/75. От вала III вращение зубчатыми колесами z= 75/41 или 24/96 передается валу IV.

Уравнение кинематической цепи для минимальной частоты вращения шпинделя

Изменение направления вращения шпинделя осуществляют реверсированием вращения вала электродвигателя Ml.

Движение подачи осуществляется от электродвигателя М2 (N= 0,3 кВт; n = 1450 мин-1) через коробку подач, обеспечивающую 12 ступеней подачи.

От вала VIII через цилиндрические передачи z = 26/67 и 36/60 вращение передается валу X, от него через блок зубчатых колес z = 37/53 или 30/60, 45/45 — валу XI и далее перебором z = 45/45 или 24/66 — валу XII, через зубчатые колеса z = 18/72 и 30/60 и широкое колесо z = 60 обгонной муфты вращение передается валу XIII (непосредственно или минуя перебор, когда широкое колесо z = 60 соединено с зубчатым колесом z = 45). От вала XIII вращение зубчатыми колесами z = 37/44 передается валу XIV; при этом вертикальное движение подачи осуществляется ходовым винтом VI (6×1), которому вращение от вала XIV передается зубчатыми колесами z = 25/50 и 24/36. Продольное движение подачи производится от ходового винта XVII (6×1) (на рис. 5.3 винт условно повернут на 90°), который вращается от вала XIV при помощи цилиндрических передач z = 48/52, 17/24, 28/28 (справа при прямом ходе) или z = 28/28 (слева при обратном ходе).

Поперечные подачи от вала XIV через шестерни z = 48/52, 38/54 передаются на ходовой винт XVIII. Ускоренный ход стола осуществляется от электродвигателя М2 посредством цилиндрических передач z=26/67, 36/60, 60/30 через включенную электромагнитную Мэ и обгонную Мо муфты и далее через ускоренные передачи рабочих подач.

Реверсирование поперечного и вертикального движений подачи происходит при включении муфт Мф1 и Мф2 зубчатых колес z=32 и 50. В этом случае вращение от вала XIV передается ходовому винту XVIII цилиндрическими передачами z = 32/39, 39/50 (см. сеч. А—А), а ходовому винту VI — передачами z = 32/39, 39/35, 52/48, 25/50, 24/36.

Уравнение кинематической цепи продольного движения стола с минимальной скоростью

Так же можно записать уравнения кинематических цепей продольного движения стола с максимальной скоростью подачи, поперечного и вертикального движений стола с минимальной и максимальной скоростями подач.

Салазки 13 консольно-фрезерного станка (рис. 5.4) перемещаются на консоли 16 в поперечном направлении.

На салазках смонтирована поворотная плита 11, а на ней (в продольных направляющих) — 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 крайних положениях муфта соединяется с коническими зубчатыми колесами 5 и 8.

На ходовом винте предусмотрен механизм выборки 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 повернута на вертикальном валу 17 относительно салазок 13 на ±45°. Плиту 11 центрируют по Т-образному пазу салазок 13 при помощи двух сухарей 12, которые одновременно служат для закрепления плиты на салазках при их подъеме.

Источник: https://www.autowelding.ru/publ/1/frezernye_stanki/ustrojstvo_konsolno_frezernogo_stanka/22-1-0-195

Ссылка на основную публикацию