Станки фрезерной группы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Станки фрезерной группы

Фрезерные станки предназначены для обработки наружных и внутренних плоскостей, фасонных поверхностей, уступов, пазов, прямых и винтовых канавок, шлицев валов, зубьев цилиндрических и конических колес и т. п.

Различают две основные группы фрезерных станков: универсальные или общего назначения и специализированные. К первым относятся горизонтально-фрезерные, вертикально-фрезерные, широкоуниверсальные и продольно-фрезерные, ко вторым - шпоночно-фрезерные, карусельно-фрезерные, копировальные, гравировальные и т. п. Основным размером, характеризующим фрезерные станки общего назначения, является размер рабочей поверхности стола.

Станки общего назначения делятся на консольные и бесконсольные. Наиболее распространены консольно-фрезерные станки, к которым относятся горизонтально-вертикально- и широкоуниверсальные станки. На этих станках стол перемещается в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Широкоуниверсальные станки в отличие от универсальных имеют дополнительный шпиндель, поворачивающийся вокруг вертикальной и горизонтальной осей, или два шпинделя: вертикальный и горизонтальный.

Бесконсольно-фрезерные станки применяют для фрезерования крупногабаритных деталей. Стол таких станков движется по двум взаимно перпендикулярным направлениям в горизонтальной плоскости, а шпиндельная бабка перемещается в вертикальном направлении.

Продольно-фрезерные станки предназначены для обработки плоскостей крупногабаритных базовых корпусных деталей, устанавливаемых на продольном столе. Как правило, одновременно обрабатывается не менее двух одинаковых заготовок. На базе этих станков выпускаются также продольно-шлифовальные станки. Современные станки этой группы оснащаются прямоугольной системой ЧПУ.

На карусельно-фрезерных станках заготовки устанавливают на вращающемся столе, а припуск срезают одной или двумя фрезами.

Горизонтально- и вертикально-фрезерные станки обычно проектируются на одной базе и поэтому имеют много унифицированных узлов и деталей. Эти станки выпускаются как с ручным управлением, так и оснащаются системами ЧПУ.

Консольный горизонтально-фрезерный станок характеризуется горизонтальным расположением шпинделя. На фундаментной плите 1 установлена вертикальная станина 2, внутри которой размещена группа круговой частоты шпинделя (скорости резания) с отдельным электродвигателем 3и коробкой скоростей 4. На вертикальных направляющих станины смонтирована консоль 5 с возможностью перемещения по этим направляющим. На горизонтальных направляющих консоли установлены поперечные салазки 6, поворотная плита 7, на направляющих которой установлен продольный стол 8. Поворотная плита позволяет в случае необходимости поворачивать продольный стол в горизонтальной плоскости на требуемый угол при обработке деталей. В отличии от универсальных простые станки этого типа поворотной плиты не имеют. Группа подачи стола размещена в консоли 5 и состоит из коробки подач 10 с отдельным электродвигателем 9 и механизмов коммутации в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Короткие фрезерные оправки вставляют непосредственно в конусное отверстие шпинделя 11 и закрепляют шомполом, проходящем через отверстие в шпинделе. Длинные оправки требуют дополнительной опоры. Поэтому один конец такой оправки закрепляют в шпинделе, а второй располагают в подшипнике подвески хобота 12. В направляющих хобота предусмотрены две съемные подвески 13 с центром (слева) или с подшипником (справа.) На хоботе могут быть закреплены также две поддержки 14, нижние концы которых связаны с консолью. Эти поддержки служат для увеличения жесткости консоли.

Вертикально-фрезерный станок отличается от рассмотренного вертикальным расположением шпинделя. Поэтому в кинематической структуре привода частоты вращения шпинделя добавлена коническая зубчатая передача, изменена конструкция шпиндельного узла и верхней части станины.

Консольный вертикально-фрезерный станок с ЧПУ проектируется на базе однотипного станка с ручным управлением. На фундаментной плите установлена станина 2,на вертикальных направляющих которой смонтирована консоль 3 с возможностью перемещения по этим направляющим. На горизонтальных направляющих консоли 3 смонтированы салазки 4, на направляющих которых установлен продольный стол 5. В верхней части станины смонтирована шпиндельной головки 7 с вертикальной осью вращения шпинделя. Станок снабжен устройством ЧПУ 6 и гидростанцией 1.

Вертикально фрезерные станки могут оснащаться шести позиционными револьверными головками.

Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ модели 6Р13Ф3. Предназначен для фрезерования различных деталей торцовыми, цилиндрическими и фасонными фрезами. На станке можно обрабатывать плоские вертикальные и горизонтальные поверхности, пазы, углы, рамки и т.п.

Рис. 1. Внешний вид вертикально-фрезерного станка модели 6Р13Ф3

Анализ кинематической схемы станка

Рис. 2. Кинематическая схема вертикально-фрезерного станка модели 6р13ф3 по библиографическому источнику

В этой схеме не допущены существенные отклонения от требований ГОСТ 2.703 - 200 (Межгосударственный стандарт):

Кинематическая структура станка (рис. 2) содержит группу скорости резания Ф_v(В₁) и три группы подач: продольной подачи крестового стола Ф_s1(П₂),поперечной подачи крестового столаФ_s2(П₃), вертикальнойподачи шпиндельной бабкиФ_s3(П₄).

Группа скорости резания Ф_v(В₁), конструктивно выполненная в виде шпиндельной бабки. Ее внутренняя связь:

пиноль шпиндельной бабки > шпиндель VI (В₁).

Внешняя связь - кинематическая цепь, конструктивно выполненная в виде коробки круговых частот:

М1 > 24/56 > тройной блок Б1 > тройной блок Б2 >

> двойной блок Б2 > полый вал V > шпиндель VI (В₁).

Группа настраивается на скорость - блоками Б1, Б2, Б3; на направление -реверсированием асинхронного электродвигателя М1.

УКЦ для максимальной частоты вращения шпинделя

Режущий инструмент крепят в конусе шпинделя через переходные оправки с помощью тарельчатых пружин, а освобождают инструмент пневмоцилиндром, расположенным в верхней части шпиндельной бабки.

Группы подач Ф_s1(П₂),Ф_s2(П₃), Ф_s3(П₄)имеют общую бесступенчатую коробку подач (КП), оснащенную регулируемым электродвигателем постоянного тока М2 (диапазон регулирования 10 - 1500 мин^-1, максимальная круговая частота электродвигателя равна 3000 мин^-1), и содержащую общий участок их внешних связей, включая передачи реверсивного механизма, 25/50 • 33/33 • реверс (25/50 или 25/z • z /50).

Группы подач настраиваются на 4 параметра: скорость - бесступенчатым изменением круговой частоты электродвигателя, направление - цилиндрическим реверсом, управляемым соответствующей парой электромагнитных муфт М₁, М₂ или М₃, М₄ или М₅, М₆, путь и исходное положение по лимбам (упорам). Муфты М₇, М₈, М₉- осуществляют торможение исполнительных органов групп подач при позиционировании на ускоренном ходу.

Группа продольной подачи крестового стола Ф_s1(П₂). Ее внутренняя связь: направляющие салазок > продольный стол (П₂).

Внешняя связь и расчетная цепь совпадают и имеют вид кинематической цепи, соединяющей КП с ТВ XXVI(передача винт-гайка, шаг 8 мм).

УКЦ для максимальной продольной подачи

Группа поперечной подачи крестового стола Ф_s2(П₃). Ее внутренняя связь: направляющие основания > салазки (П₃).

Внешняя связь и расчетная цепь совпадают и имеют вид кинематической цепи, соединяющей КП с ТВ XX(передача винт-гайка, шаг 8 мм).

УКЦ для минимальной продольной подачи

Группа вертикальной подачишпиндельной бабкиФ_s3(П₄). Ее внутренняя связь: вертикальные направляющие стойки > шпиндельная бабка (П₃).

Внешняя связь и расчетная цепь совпадают и имеют вид кинематической цепи, соединяющей КП с ТВXXXI(передача винт-гайка, шаг 8 мм).

УКЦ для максимальной вертикальной подачи

Ускоренные подачи исполнительных органов обеспечивается групп подач обеспечивается теми же кинематическими цепями, что и рабочие подачи. Причем при ускоренных подачах используется частота вращения электродвигателя, равная 2500 мин^-1.

Ручные перемещения продольного стола и салазок осуществляются маховиками 2 и 1 через ряд передач. Ручное перемещение пиноли шпинделя осуществляется от маховика 3 посредством зубчатых передач 18/45, 18/45 и червячно-реечной передачи, червяк которой закреплен на валу XI, а рейка закреплена на пиноли. Отсчет перемещений шпиндельной бабки производят по лимбу 4 на валу XII, кинематически связанному с рейкой, закрепленной на стойке. Поворот бабки осуществляется вручную с помощью квадрата на валу VIIчерез червячную передачу 1/24, колесо 17 и зубчатый сектор 119.

Модификация станка:

Для того чтобы брать коробку скоростей необходимо создать условия для регулирования круговой частоты электродвигателя М₁(двигатель асинхронный). Для этого необходимо ввести частотный преобразователь для регулирования круговой частоты данного двигателя в электросхему станка.

В качестве системы управления желательно использовать управляющую машину Н33 класса Ф3. В этом случае на станке можно обрабатывать и плоские и объемные изделия.

В группах подач параметры путь, траектория и исходная точказадаются программно в коде ИСО-7 бит. Параметр траектория при обработке криволинейных поверхностей задаются программно с использованием функцииG02, G03,G04 эти функции включают интерполятор, обеспечивающий совместную работу по двум или трем координатам(x,y,z).

Рис. 3. Структурная модернизированная схема станка 6р13Ф3

Литература

фрезерный станок шлиц вал

1. Голембиевский А.И. Металлорежущие станки; Технологическое оборудование: учеб.-метод. пособие (практика курсового проектирования) для студ. спец. 1-36 01 01, 1-36 01 03/ А.И. Голембиевский. - Новополоцк: ПГУ, 2011.

2. Тепинкичиев В.К., Красниченко Л.В., Тихонов А.А., Колев Н.С. Металлорежущие станки / В.К. Тепинкичиев, Л.В. Красниченко, А.А. Тихонов, Н.С. Колев. - Л.: Машиностроение, 1970.

3. Голембиевский А.И. Станочное оборудование: учеб.-метод. комплекс для студ. спец. 1-36 01 01, 1-36 01 03/ А.И. Голембиевский. - Новополоцк: ПГУ, 2006.

4. Федотенок А.А. Кинематическая структура металлорежущих станков/ А.А. Федотенок. М., Машиностроение, 1970.

Размещено на Allbest.ru