Схема фрезерного станка

Структурная кинематическая схема и движения в станках

Структурная кинематическая схема широкоуниверсального консольно-фрезерного станка приведена на рис. 4.2а. В станке два привода главного движения. Более мощный горизонтальный шпиндель 6 получает движение В1 от электродвигателя М1 через коробку скоростей iv1. Шпиндель поворотной головки 11 получает движение В2 от автономного привода.

Уравнение кинематического баланса (у.к.б.):

Привод подач содержит коробку подач is с электродвигателем М3, механизмы для распределения движения между столом П4, салазками П3 и консолью П5, передачу винт-гайка для перемещения каждого из этих узлов.

У.к.б. цепи профильных подач (П4)

Ц.к.б. цепи поперечных подач (П3)

Ц.к.б. цепи вертикальных подач (П5)

Вспомогательные движения.Ускоренное перемещение стола, салазок и консоли осуществляется от электродвигателя М2 через is по более коротким кинематическим цепям. Поворот шпиндельной головки (В6 и В7) осуществляется при наладке станка для получения необходимого взаимного положения инструмента и детали.

Структурные кинематические схемы горизонтального и вертикального консольно-фрезерных станков приведены на рис. 4.2б и 4.2в. Эти станки имеют по одному шпинделю. А в остальном структурные кинематические схемы приводов главного движения и подач идентичны. Отличие только во вспомогательных движениях.

Рис. 4.2. Структурные кинематические схемы консольно-фрезерных станков:

1 – консоль; 2 – станина; 3 – салазки; 4 – продольный стол; 5 – поворотная плита; 6 – серьги; 7 – шпиндель; 8 – хобот; 9 – дополнительная шпиндельная головка; 10 – накладная фрезерная головка; 11 — шпиндельная головка; 12 – коробка подачь.

С конструкцией станков и наладкой их на основные виды работ студенты подробно знакомятся при выполнении лабораторных работ. Типовые поверхности, получаемые при обработке на консольно-фрезерных станках показаны на рис. 4.3а.

Рис. 4.3. Типовые поверхности, обрабатываемые на:

а) консольно-фрезерных станках;

б) горизонтальных фрезерных станках с использованием делительной головки.

4.2. БЕСКОНСОЛЬНЫЕ ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ

Бесконсольные вертикальные и горизонтальные фрезерные станки (рис.4.4) отличаются тем, что в вертикальном направлении по направляющим стойки 5 перемещается шпиндельная бабка 4. А салазки 2, несущие стол 3 перемещаются только в горизонтальной плоскости по направляющим станины 1 (крестовый стол). При такой компоновке значительно повышается жесткость станка. Такие станки целесообразно использовать при обработке крупногабаритных заготовок торцовыми фрезами.

Рис. 4.4. Бесконсольно-фрезерные станки:

а) вертикальный; б) горизонтальный.

1 – станина, 2 – горизонтальный, 3 – стол, 4 – шпиндельная бабка, 5 – вертикальная стойка.

4.3. ПРОДОЛЬНО — ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ

Продольно-фрезерные станки бывают одностоечные и двухстоечные (рис. 4.5).

Эти станки предназначены для обработки плоскостей крупногабаритных деталей в основном торцовыми фрезами. Поэтому их стол 2 имеет лишь одну степень свободы – перемещается прямолинейно по направляющим станины 1, остальные движения сообщаются шпиндельным головкам. Главным движением в станке является вращение шпинделей. Продольно-фрезерные станки по компоновке отличаются числом стоек (4) и фрезерных головок (3). Есть одностоечные и двухстоечные станки без поперечины. У них на каждой стойке находится одна головка. Большинство станков с поперечиной 6 на двух стойках. Число фрезерных головок разное от 1 до 4.

Рис. 4.5. продольно-фрезерный станок:

1 – станина, 2 – стол, 3 – шпиндельные головки, 4 – стойки, 5 – балка, 6 – боковые шпиндельные головки, 7 – траверса.

4.4. КАРУСЕЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ.

Карусельно-фрезерные станки предназначены для обработки плоскостей литых, кованных и штампованных деталей по методу непрерывного торцового фрезерования.

На рисунке показан карусельно-фрезерный двухшпиндельный станок. Такая компоновка узлов станка позволяет вести фрезерование непрерывно.

Подробнее смотри .

5. СТРОГАЛЬНЫЕ, ДОЛБЕЖНЫЕ И ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

В седьмую группу входят строгальные, долбежные и протяжные станки. Эта группа – единственная, в которой главное движение резания является прямолинейным. На строгальных и долбежных станках обработка ведется резцами, на протяжных – протяжками.

5.1. СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ.

Строгальные станки разделяются на:

— продольно-строгальные:

а) одностоечные (первого типа);

б) двухстоечные (второго типа);

— поперечно-строгальные (третьего типа);

Продольно-строгальные станки наиболее крупные во всей группе (длина стола 6…12 м), главное движение в них сообщается заготовке, во всех остальных станках – инструменту.

Строгальные станки предназначены для обработки резцами плоских поверхностей, канавок, пазов, фасонных поверхностей. Эти станки эффективны при обработке узких длинных поверхностей.

Преимуществом строгальных станков по сравнению с фрезерными является простота конструкции инструмента, что важно для единичного и мелкосерийного производства, и возможность обработки литых поверхностей с абразивными включениями на поверхности заготовки “под корку”, т.е. режется более мягкий слой, а корка надламывается.

Основной недостаток станков данной группы – возвратно-поступательный характер главного движения. Наличие обратного (вспомогательного) хода, даже ускоренного и неблагоприятные динамические явления в процессе реверсирования снижают производительность.

ПРОДОЛЬНО-СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ.

Продольно-строгальные станки предназначены для обработки сравнительно крупных заготовок. Основными параметрами являются: наибольшая длина (ход стола) – 2…12 м, ширина строгания (0,6-5 м), наибольшая высота подъема поперечины (0,55-4,5 м).

Конструктивная компоновка и основные узлы и движения.Общий вид и компоновка станка аналогична компоновка продольно-фрезерного станка и показана на рис.5.1. Стол 2 с заготовкой перемещается возвратно-поступательно (П1) по станине 1 относительно резцов, закрепленных в двух вертикальных (поз. 5;7) и боковом (горизонтальном) поз. 10 суппортах. Боковой суппорт 10 перемещается в вертикальном направлении по стойке 3, движение П7, а установленные на нем салазки (9) перемещаются в поперечном направлении, движение П6. Вертикальные суппорта 5 и 7 установлены на поперечине 4 и перемещаются в горизонтальной (П2, П3) и вертикальной (П4, П5) плоскостях. Поперечина 4 при наладке перемещается по направляющим портала, т.е. по стойкам 3, связанным балкой 6.

Рис 5.1 Конструктивная компоновка, основные узлы и движения Продольно-строгального станка:

а) структурная кинематическая схема

1-станина; 2-строл; 3-стойка; 4-поперечина (траверса); 5,7-вертикальные суппорты;

6-шпиндельная каретка; 8-механизм подачь; 9-боковой суппорт.

Структурная схема и движения в станке.Главное движение сообщается столу от двигателя М1 через коробку скоростей iv и косозубую реечную передачу. Автоматический цикл станка следующий: медленное врезание резца в заготовку — разгон стола до заданной скорости резания Vрх – рабочий ход – уменьшение скорости стола перед выходом резца – быстрый возврат стола (обратный ход – вспомогательный) на скорости Vxx>>Vpx – подача суппортов с резцами.При обратном ходе резцы приподнимаются.

Движения подачи — прерывистые поступательные перемещения вертикальных суппортов в поперечном (П2; П3), вертикальном (П4;П5) и наклонном направлениях и бокового суппорта 9, ввертикальном (П7) и горизонтальном (П6) направлениях.

Уравнение кинематического баланса бокового суппорта:

Вертикальная подача:

Горизонтальная подача:

Уравнение кинематического баланса цепи подач вертикальных суппортов

где Рg = Р2; Р3; Р4; Р5.

Периодическая подача суппорта с резцами выполняется во время реверсирования стола с помощью храпового механизма или с использованием электромеханического устройства.

Установочное перемещение. При наладке станка поперечина перемещается (П8) от двигателя М4. После установки поперечина зажимается. Ползуны вертикальных суппортов могут быть повернуты на угол для обработки поверхностей под углом.

ПОПЕРЕЧНО-СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ.

Поперечно-строгальные станки служат для обработки мелких и средних деталей. Основным их размером является наибольшая длина хода ползуна (200-2400 мм). Главное движение сообщается инструменту.

Проработать самостоятельно .

ДОЛБЕЖНЫЕ СТАНКИ(4 ТИПА).

Проработать самостоятельно .

5.2 ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ.

Основные сведения о протяжных станках.Протяжные станки предназначены для обработки внутренних и наружных поверхностей различной формы чаще всего в условиях серийного и массового производства. Станки имеют большую производительность, обеспечивают высокую точность обработки и при этом просты по конструкции и в работе.

Протяжные станки классифицируются:

1) по степени универсальности — станки общего назначения и специальные;

2) по направлению и характеру рабочего движения — горизонтальные, вертикальные, непрерывного действия и др.;

3) по назначению для внутреннего и наружного протягивания, в протяжных станках движением резания является прямолинейное перемещение либо протяжки, либо заготовки при неподвижном инструменте.

Движение подачи отсутствует, подача и форма профиля обеспечиваются подъемом зубьев протяжки, а форма профиля детали – профилем инструмента. За счет усложнения инструмента упрощена конструкция станков и достигнута высокая производительность. Эти станки применяют преимущественно в массовом и серийном производстве.

Основные параметры протяжных станков: наибольшая тяговая сила, максимальная длина хода протяжки.

Наибольшее распространение получили горизонтальные и вертикальные станки для внутреннего протягивания. Вертикально протяжные станки имеют две каретки (рабочую и вспомогательную) и протяжки для этих станков должны иметь два хвостовика. Вертикальные станки, по сравнению с горизонтальными, занимают значительно меньшую площадь, проще автоматизировать загрузку и выгрузку деталей.

ВЕРТИКАЛЬНО-ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ.

Устройство, основные узлы и движения. На станине станка 1 установлена рабочая каретка 7с приводом от штока гидравлического цилиндра 11. Протяжка 8 двигается сверху вниз сквозь заготовку 5 и зажимается в рабочем патроне 9, закрепленном в нижней части рабочей каретки 2. Кроме рабочей каретки имеется вспомогательная 13, которая предназначена для подвода и отвода протяжки и удержания ее над обрабатываемой деталью с помощью автоматического патрона 12.

Цикл работы станка. Заготовка 5 устанавливается на неподвижный стол 3. Вспомогательная каретка с протяжкой перемещается из крайнего верхнего положения вниз (П2). После ввода протяжки в заготовку и в рабочий патрон вспомогательная каретка 7, имеющая привод от гид­равлического цилиндра 10, останавливается. Протяжка зажимается рабочим патроном 9, включается ход рабочей каретки и протяжка протягивается сквозь заготовку. Затем деталь снимается с неподвижного стола. При обратном ходе, когда каретка доходит до верхнего положения, рабочий патрон 9 автоматически разжимается и освобождает протяжку. Одновременно патрон вспомогательной каретки 12 зажимает протяжку и перемещает ее в крайнее верхнее положение. Затем цикл повторяется.

Существует два метода протягивания: свободное и координатное. При свободном протягивании заготовка не крепится, а свободно лежит своей установочной поверхностью на опорной плоскости базирующего элемента приспособления. Заготовка центрируется в плоскости ХОУ направляющим конусом протяжки. Перпендикулярность оси Z к плоскости ХОУ достигается за счет самоустанавливающегося элемента (подвижный шаровой сегмент).

В случае если поверхности заготовки, подлежащие протягиванию, закоординированы относительно ее базовых поверхностей, то заготовка должна быть закреплена в приспособлении (например, протягивание шпоночного паза в зубчатом колесе под ножкой зуба).

Рис. 5.2. Вертикально-протяжной станок:

а) Структурная кинематическая схема: 1 – основание, 2 – тумба, 3 – стол, 4 – приспособление, 5 – деталь, 6 – станина, 7 – рабочая каретка, 8 – протяжка, 9 – патрон; 10, 11 – гидроцилиндры, 12 – вспомогательный патрон, 13 – вспомогательная каретка.

б) Типовые поверхности, обрабатываемые на протяжных станках.

6. ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ.

Шлифовальные станки предназначаются для чистовой обработки деталей с помощью абразивного инструмента и обеспечивают высокую точность размеров и геометрической формы, и малую шероховатость поверхности деталей,

К конструкции шлифовальных станков предъявляют повышенные требования в отношении геометрической точности, жесткости, виброустойчивости, износостойкости и температурных деформаций.

Особенности конструкции механизмов подач: высокая точность позиционирования, наличие механизмов дискретных перемещений и микро перемещений; исключение зубчатых передач, вызывающих крутильные колебания; применение ременных передач и гидропривода. Главным движением у всех шлифовальных станков является вращение шлифовального круга. Движения подачи у станков различных типов различные.

Классификация. Шлифовальные станки относятся к третьей группе и подразделяются на:

— круглошлифовальные;

— внутришлифовальные;

— обдирочно-шлифовальные;

— специализированные шлифовальные, например шлицешлифовальные;

— заточные;

— плоскошлифовальные;

— притирочные и полировальные;

6.1. КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ.

Круглошлифовальные станки предназначены для наружного шлифования цилиндрических, конических, а также торцовых поверхностей тел вращения.

По степени универсальности эти станки делят на: простые и универсальные. На простых станках можно обработать конические поверхности с малой конусностью, на универсальных — поверхности с большой конусностью, что возможно за счет одновременного поворота передней и шлифовальной бабок.

По способу базирования заготовки круглошлифовальные станки делятся на: центровые и бесцентровые. Круглошлифовальные станки характеризуются наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки и ее длинно.

Схемы основных движений при шлифовании показаны на рис.6.1а.

Основные движения при шлифовании. Главным движением у всех шлифовальных станков является вращение шлифовального круга: Vкр. 35…50 м/сек. Вращение детали (V3 м/мин), обычно в 60…100 раз меньше Vкр.

Круговая подача V3 или величина, соответствующая скорости вращения детали (подача на шлифовальный круг по окружности детали в единицу времени).

Продольная подача S1 — относительное перемещение круга или детали вдоль ее образующей. Продольная подача устанавливается или в долях высоты (ширины) круга на оборот детали (режимы резания), или в мм/мин (на станке).

Поперечная (радиальная) подача S2 — перемещение круга или детали перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Поперечная подача соответствует слою металла, удаляемого за одинарный или двойной ход стола и измеряется в мм/ход или мм/дв.ход. При врезном шлифовании непрерывная поперечная подача определяется в мм/мин. При врезном шлифовании может применяться осцилляция шлифовального круга, (т.е. колебательное движение круга вдоль оси с малой амплитудой в пределах 0,5…3 мм и высокой частотой) с целью повышения качества обработки.

Типовые поверхности, обрабатываемые на круглошлифовальных станках, показаны на рис.6.1б, а схема обработки цилиндрической и торцевой поверхностей — на рис.6.1в.

Рис. 6.1. Круглошлифовальные станки:

а) схема круглого центрового шлифования: 1 — методом продольных подачь, 2 – методом врезания.

б) типовые поверхности, обрабатываемые на кругло шлифовальных станках.

в) схема обработки цилиндрической части и торца.

Компоновка и кинематическая структура круглошлифовального станка.Типовая компоновка и кинематическая структура круглошлифовального станка показаны на рис.6.2а.

Рис. 6.2а. Компоновка и кинематическая структура круглошлифовального станка:1 – станина, 2 – стол, 3 – передняя бабка, 4 – центр, 5 – поводковый патрон, 6 – шлифовальный круг, 7 – алмазодержатель, 8 – шлифовальная бабка, 9 – задняя бабка, Б – устройство для правки круга, В – устройство для балансировки круга.

По горизонтальным направляющим станины — 1 перемещается стол — 2, на котором смонтирован поворотный верхний стол с передней и задней бабками — 3,9. В качестве опор шпинделя передней бабки используют подшипники качения или гидростатические подшипники. Шпиндель передней бабки может вращаться, а может быть и неподвижен. В нем установлен центр — 4. Вращение детали осуществляется от поводка планшайбы — 5 . На станине закреплена плита, по поперечным направляющим которой перемещается шлифовальная бабка — 8. Шлифовальная бабка содержит следующие основные узлы:

— шлифовальный шпиндель, установленный на гидродинамических подшипниках скольжения;

— устройство для автоматической балансировки круга;

— устройство для правки круга и компенсации износа круга (в некоторых моделях).

Вертикально-фрезерный станок 6Р12,6Р13

Кинематическая схема вертикально-фрезерного станка 6Р12,6Р13

Коробка скоростей вертикально-фрезерного станка моделей 6р12,6р13

Коробка скоростей установлена в корпусе станины и соединятся с электродвигателем при помощи упругой электромуфты, допускающей несоосность 0,5-0,7мм.

При помощи плунжерного насоса осуществляется смазка коробки скоростей. Производительность насоса 2 л/мин.

Коробка переключения скоростей обеспечивает требуемую скорость вращения без последовательного прохождения промежуточных ступеней.

Рукояткой 18 передвигает рейку 19 ,перемещаясь в осевом направлении главный валик 29 с диском переключателя 21.

Рейки попарно входят в зацепление с шестерней 32.На каждой паре реек крепится вилка переключателя. Перемещаясь ,диск нажимает на штифт одной из пары. тем самым обеспечивает возвратно-поступательное движение реек.

Коробка подач вертикально-фрезерного станка моделей 6р12,6р13

При помощи коробки подач осуществляется рабочая и ускоренная подача стола, салазок и консоли. Крутящий момент передается на выходной вал 36 через предохранительную и кулачковую муфты 46 и втулку 45.Втулка 45 соединяет при помощи шпоночного соединения кулачковую муфту 46 и выходной вал 36.

Ускоренное вращательное движение передается от электродвигателя, минуя коробку подач и шестерню 37, которая расположенная на хвостовике корпуса фрикциона 51 и имеет постоянную частоту вращения.

Консоль вертикально-фрезерного станка моделей 6р12,6р13

Консоль является основным узлом объединяющим узлы цепи подач станка. Консоль состоит из валов и зубчатых колес, передающие вращательное движение в трех направлениях – винтам продольной, поперечной и вертикальной подач, а также механизм поперечных и вертикальных подач.

Шестерня 71 получает вращательное движение от шестерни 34 и передает его на шестерни 64, 65, 67 и 70.Шестерня 67 передает крутящий момент валу только через кулачковую муфту 69.Далее через несколько зубчатых передач движение передается на винт 77.

Коническая передача 73 и 78 отрегулирована компенсаторами 75 и 76 и фиксирована винтом.

Шестерня 65 сидит на шпоночном соединении на гильзе и шлицы постоянно вращаться от вала 9 продольного хода.

Паспорт на вертикально-фрезерный станок можно скачать

Техническая характеристика вертикально-фрезерного станка 6Р12,6Р13

Основные параметры 6Р12 6Р13
Размеры рабочей поверхности стола,мм 1250х320 1600х400
Наибольшее перемещение стола,мм:
продольное механическое 800 1000
продольное ручное 800 1000
поперечное механическое 240 320
поперечное ручное 250 300
вертикальное механическое 410 410
вертикальное ручное 420 420

Наименьшее и наибольшее расстояние от

торца шпинделя до стола,мм

30-450 30-500

Расстояние от оси шпинделя до вертикальных

направляющих станины,мм

350 420
Перемещение стола за одно деление лимба,мм 0,05 0,05
Наибольшее осевое перемещение пиноли шпинделя,мм 70 80
Габариты станка:
длина 2305 2560
ширина 1950 2260
высота 2020 2120
Вес станка,кг 3120 4200

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *