Консольно-фрезерні верстати найбільш поширені
Консольно-фрезерні верстати найбільш поширені. Стіл консольно-фрезерних верстатів з санчатами розташований на консолі і переміщається в трьох напрямках: поздовжньому, поперечному і вертикальному.
Консольно-фрезерні верстати діляться на горизонтально-фрезерні (з неповоротним столом), універсально-фрезерні (з поворотним столом), вертикально-фрезерні та широкоуниверсальні. На базі вертикально-фрезерних верстатів випускають копіювально-фрезерні верстати, верстати з програмним управлінням і ін.
Консольно-фрезерні верстати призначені для виконання різних фрезерних робіт циліндричними, дисковими, торцевими, кутовими, кінцевими, фасонними та іншими фрезами в умовах одиничного і серійного виробництва. На них можна фрезерувати різноманітні заготовки відповідних розмірів (в залежності від розмірів робочої площі столу) зі сталі, чавуну, кольорових металів, пластмас та інших матеріалів. На універсальних фрезерних верстатах, що мають поворотний "стіл, за допомогою ділильної головки можна фрезерувати гвинтові канавки на ріжучих інструментах (свердла, розгортках і ін.) І інших деталях, а також нарізати зуби прямозубих і косозубих циліндричних зубчастих коліс. Широкоуніверсальний верстати призначені для виконання різних фрезерних, свердлильних і нескладних розточувальних робіт, головним чином в умовах одиничного виробництва (в експериментальних, інструментальних, ремонтних цехах і ін.).
У табл. 11 наведені значення основного параметра - ширини столу в залежності від розміру (номера) верстата.
Консольно-фрезерні верстати малих розмірів з шириною столу
Ці верстати призначені для обробки заготовок невеликих розмірів, головним чином з кольорових металів і сплавів, пластмбсс і для чистового фрезерування заготовок зі сталі і чавуну. Автоматизовані верстати дозволяють вести обробку по заданому циклу.
Консольно-фрезерні верстати № 0 з шириною столу 200 мм
Верстати призначені для фрезерування заготовок невеликих розмірів зі сталі, чавуну, кольорових металів і сплавів, пластмас. Їх виготовляють на Вільнюському верстатобудівному заводі «Жальгіріс» в трьох основних варіантах: горизонтальні моделі 6М80Г, універсальні моделі 6М80 і вертикальні моделі 6М10. На базі цих моделей завод випускає широкоуниверсальні (моделі 6П80Ш), копіювальні (моделі 6П10К) і операційні автоматизовані верстати.
Консольно-фрезерні верстати № 1 з шириною столу 250 мм
Верстати виготовляє Дмитровський завод фрезерних верстатів (ДЗФВ). Завод випускає верстати серії Р наступних моделей: 6Р81Г - горизонтально-фрезерний, 6Р81 -Універсальна-фрезерний, 6Р11 -вертикальні-фрезерний і 6Р81Ш - широкоуніверсальний. Всі зазначені моделі верстатів уніфіковані (коробка швидкостей, коробка подач, коробка реверсу, консоль, механізм перемикання коробки швидкостей і ін.). Деякі групи відрізняються в основному корпусними деталями (столи, станини і ін.). Раніше завод випускав консольно-фрезерні верстати серії Н: 6Н81Г, 6Н81 і 6Н11.
Кінематична схема верстатів
На 115 приведена кінематична схема верстатів 6Р81Г і 6Р81. Кінематична схема вертикально-фрезерного верстата 6Р11 відрізняється від кінематичної схеми верстатів 6Р81Г і 6Р81 вертикальним розташуванням шпинделя.
Ланцюг головного руху. Від електродвигуна потужністю 5,5 кВт з числом оборотів 1450 об / хв рух передається через полужесткую муфту (вал XXII) на вал XXIII за допомогою двох можливих варіантів передач: 35:27 або 21:41. Надалі завжди ш> заходів зубчастого колеса на кінематичній схемі означає число його зубів.
Подальший розбір кінематичного ланцюга головного руху для більшої наочності і ясності зробимо одночасно по кінематичній схемі (115) і по так званої структурної діаграмі (сітці) чисел оборотів шпинделя (116). Показана на 116 сет-
ка чисел оборотів дає наочне уявлення не тільки про всіх числах об / хв всіх валів механізму, а й про те, за допомогою яких передач виходить кожне з цих чисел. На діаграмі проведено на рівній відстані один від одного 7 вертикальних ліній відповідно до кількості валиків коробки швидкостей (вали XXII-XXVII, см. 116), а також горизонтальні лінії. Відстані між вертикальними і горизонтальними лініями залежать від обраного масштабу.
Точки перетину вертикальних і горизонтальних ліній по вертикалі відповідають числу оборотів (на будь-якому з проміжних валів), вказаною числовим значенням на шпинделі (вал XXVIII). Від вала XXIII на вал XXIV рух передається через одну з чотирьох пар зубчастих коліс: 34:27, 31:31, 27:34 або 24:38 (см. 115 і 116). Тут також виконана умова сцепляемости (11) з точністю до одиниці: для всіх чотирьох пар сума чисел зубів зубчастих коліс складає відповідно 61 або 62 (при постійному модуле- / і -2,5 мм).
Неважко переконатися, що якщо з вала, що має п різних швидкостей рух на наступний вал передається т варіантами (т = 2, 3, 4 і т. Д.), То число різних швидкостей цього валу дорівнюватиме проізведеніют -п, т. Е. воно подвоюється, потроюється і т. д. Так, в нашому випадку вал XXIII має дві швидкості і рух на вал XXIV передається чотирма різними варіантами. Отже, вал XXIV має вісім (2-4) різних швидкостей (див. 115 і 116).
Безпосередньо за кінематичною схемою або по структурної діаграмі можна напи-описати рівняння кінематичних ланцюгів для визначення всіх шістнадцяти ступенів чисел оборотів шпинделя. Для визначення максимального числа оборотів шпинделя треба з різних варіантів передач з одного вала на інший вибрати передачі з найбільшим передавальним відношенням, а для визначення мінімального числа обертів - з найменшим.
Змінюють напрямок обертання шпинделя реверсированием електродвигуна.
Ланцюг подач. Механізми подач наводяться в рух від фланцевого електродвигуна потужністю 1,5 кВт, безпосередньо пов'язаного полужесткой муфтою з валом 1. Коробка подач складається з 9 валів (7- / X). На 117 показаний графік приводу коробки подач. За структурною сітці (117) і кінематичній схемі (див. 115) легко простежити, що на верстаті можна отримати ряд подач по геометричному ряду зі знаменником <р = 1,26 в диапазоне 25—800 мм /мин для продольной поперечиной подач и в диапазоне 8,3—266,7 мм/мин для вертикальных подач.
Робітничий рух від коробки подач передається на коробку реверсу за допомогою обгонів муфти робочого ходу. Коробка реверсу служить для перетворення що крутять моментів, що знімаються з вихідного вала коробки подач, в відповідне робоче рух (поздовжнє, поперечне і вертикальне) в двох взаємно протилежних напрямках. На приймальному валу X встановлена кулькова запобіжна муфта, відрегульована на передачу граничного крутного моменту. Вал XIII є гвинтом поперечної подачі. На кінцях, валів XII і XIII знаходиться рукоятка і маховичок для ручного переміщення в поперечному і вертикальному наіравленіях.
Прискорені переміщення столу, поперечних санчат і консо-л і. Ці переміщення здійснюються за кінематичними ланцюгами, показаним на 117 пунктирною лінією. Прискорений хід для поздовжньої і поперечної подач становить 3150 мм / хв, а для вертикальної в три рази менше - 1050 мм / хв.
Ці верстати виготовляють на Горьківському заводі фрезерних верстатів (ГЗФС). Завод випускає верстати наступних моделей: 6Р82Г і 6Р83Г - горизонтально-фрезерні; 6Р82 і 6Р83 - універсально-фрезерні; 6Р12 і 6Р13 - вертикально-фрезерні; 6Р12Б і 6Р13Б - вертикально-фрезерні, швидкохідні; 6Р82Ш і 6Р83Ш - широкоуниверсальні.
Консольно-фрезерні верстати серії «Р» є більш досконалими моделями в порівнянні з раніше випускалися верстатами серії «М». Нові моделі мають високу жорсткість і вібростійкою, що в свою чергу підвищує стійкість різального інструменту і продуктивність праці. Конструкція затиску пінолі перероблена і забезпечує надійне кріплення і оберігає піноль від осьового переміщення, забезпечуючи стабільність осі шпинделя. Підвищено надійність роботи електрообладнання верстатів за рахунок розміщення апаратури в ізольованих електронішах і удосконалення розводки електроприводів в верстаті. У нових моделях мастило напрямних консолі і вузла «стіл-санчата» здійснюється від плунжерного насоса централізовано. Завдяки ефективній мастилі підвищується довговічність роботи цих вузлів, забезпечується більш тривале збереження початкової точності верстата і скорочується час на його обслуговування. В опорах ходо-вого гвинта застосовані шарикопідшипники замість швидко зношуються чавунних втулок, покращена змащення підшипників. Введено захисний щиток на торці столу для запобігання напрямних столу від стружки при переміщенні столу в крайнє ліве положення.
Технологічні можливості верстатів серії «Р» розширені за рахунок збільшення на 100 мм поздовжнього ходу столу. Для більш точної установки столу в задане положення застосовано нове кріплення лимбов. Верстати серії «Р» мають досконалі форми, що відповідають сучасним вимогам техн чеський естетики.
Основні вузли зазначених моделей верстатів уніфіковані.
Для зручності управління і скорочення витрат допоміжного часу крім автоматизації циклу обробки на верстатах серії «М» і «Р» Горьковського заводу фрезерних верстатів передбачено: дубльоване (спереду і з лівого боку верстата) зміна чисел оборотів шпинделя і подач столу однорукояточ-ними і вибірковими механізмами , що дозволяють встановити необхідне число обертів або подачу поворотом лімба без проходження проміжних ступенів; управління автоматичними рухами столу від рукояток, напрямок повороту яких збігається з напрямком переміщення столу; пуск, зупинка шпинделя і включення швидких переміщень за допомогою кнопок; гальмування шпинделя постійним струмом; наявність швидких переміщень столу в подовжньому, поперечному і вертикаль-.ном напрямках.
Кінематична схема верстатів
На 118 показана кінематична схема, а на 119 графік чисел оборотів шпинделя, що пояснює структуру механізму головного руху консольно-фрезерних верстатів 6РР і 6Р13.
Коробка швидкостей верстатів 6Р82Г, 6Р82, 6Р83Г і 6Р83 відрізняється лише горизонтальним розташуванням шпинделя, а коробка подач однакова з верстатами 6Р12 і 6Р13. Коробка швидкостей горизонтального шпинделя широкоуніверсальних консольних фрезерних верстатів 6Р82Ш і 6Р83Ш, а також їх коробка подач повністю уніфіковані.
Ланцюг головного руху верстатів 6Р12 і 6Р13. Від електродвигуна потужністю 7,5 кВт для верстата 6Р12 і (10 кВт для верстата 6Р13) через пружну сполучну муфту рух передається на вал I, а з вала I на вал II через зубчасту передачу 27:53. На валу II знаходиться потрійний блок зубчастих коліс, за допомогою якого можна передати обертання валу III з трьома різними швидкостями через передачі 22:32 16:38 та 19:35. З валу III на вал IV рух може бути передано також трьома різними варіантами передач: 38:26, 27:37, 17:46. Отже, вал IV має дев'ять різних чисел оборотів (3x3 = = 9). Вал V отримує рух від вала IV через подвійний блок зубчастих коліс за допомогою передач 82:38 і 19:69. Таким чином, вал V має 18 різних швидкостей (9x2 = 18). Від вала V рух передається на вал VI конічної зубчастої передачею 30:30, а з вала VI на шпиндель VII-через передачу 54:54. За графіком (див. 119) можна написати рівняння кінематичного ланцюга для будь-якого з 18 чисел оборотів.
Ланцюги подач. Привід подач здійснюється від окремого фланцевого двигуна потужністю 2,2 кВт для верстата 6Р12 і 3 кВт для верстата 6Р13. За кінематичній схемі верстатів (див. 118) і графіку подач (120) розберемо кінематичні ланцюги подач.
Через передачу 26:50 одержує обертання вал XI, потім через передачу 26:57 - вал XII. На валу XII перебуває потрійний рухомий блок-зубчастих коліс, повідомляє валу XIII три швидкості обертання за допомогою передач: 36:18, 27:27 і 18:36. На валу XIV знаходиться потрійний рухомий блок, за допомогою якого рух з вала XIII на вал XIV можна передати також трьома варіантами передач 24:34, 21:37 і 18:40. Отже, вал XIV має дев'ять різних чисел оборотів (3x3 = 9). Коли рухоме зубчасте колесо 40 з кулачками на торці пересунено вправо і знаходиться в зачепленні з муфтою Л /. жорстко пов'язаної з валом XIV, обертання від валу XIV на вал XV передається безпосередньо.
Швидкі переміщення столу в усіх напрямках здійснюються при включеній фрикційної муфти М'і здійснюються за кінематичного ланцюга, показаної на 120 пунктирною лінією. Як видно з 118. обертання від електродвигуна подач передається валу XV через зубчасті передачі 26:50, 50:67 і 67:33 і далі по кинематическим ланцюгах робочих подач.
У консольних-фрезерних верстатів серії «М» і «Р» управління поздовжнім рухом столу може здійснюватися по напівавтоматичному або автоматичному циклам. В умовах одиничного виробництва управління продоль-. ної подачею і швидким переміщенням столу проводиться вручну. У серійному виробництві ці верстати можуть бути налаштовані на напівавтоматичний (стрибкоподібний) і автоматичний (маятниковий) цикли обробки. Для цієї мети в бічному Т-образному пазу стола встановлюють в певній послідовності і на певній відстані один від одного кулачки (див. 39), які в потрібні моменти впливають на зірочку управління швидкими і робочими рухами столу і на рукоятку перемикання поздовжньої пода-чі, забезпечуючи роботу верстата по заданому циклу.
Стіл може налаштовуватися на наступні автоматичні цикли: напівавтоматичний стрибкоподібний: а) швидко вправо - подача вправо - швидко назад (ліворуч) - стоп і т. Д. (121); б) швидко вліво - подача вліво - швидко назад (вправо) - стоп і т. д. (122), т. е. виходить той же цикл рухів столу, але тільки в ліву сторону;
автоматичний маятниковий цикл: швидко вправо - подача вправо - швидко вліво - подача вліво - швидко вправо і т. д. (123). Для того щоб налаштувати верстат на автоматичну роботу, необхідно:
відключити верстат від мережі перемикачем введення «включено - виключено»;
поставити перемикачі ручного або автоматичного керування поздовжнім переміщенням столу і роботи круглого столу в положення «Автоматичне управління»;
включити верстат перемикачем введення «Включено - виключено»:
провести установку кулачків в залежності від прийнятого циклу.
Під час прийому автоматичну роботу необхідно мати на увазі, що перемикання з подачі на швидкий хід або з швидкого ходу на подачу здійсненно в будь-якому місці ходу і при будь-якому напрямку руху і обмежується лише можливістю установки кулачків в даній точці.
Установка перемикача ручного або автоматичного поздовжнього переміщення стола
проводиться при нейтральному положенні-рукоятки поздовжнього ходу натисканням на нього викруткою до упору і поворотом в фіксоване положення «Автоматичне управління». Якщо перемикач не фіксується, треба маховичком на Торпе столу трохи повернути гвинт поздовжнього ходу.
Зупинка руху столу вправо або вліво проводиться кулачками № 5 або б, які впливають на виступи рукоятки поздовжнього ходу. Кулачки № 1 і 2 ніколи не повинні зніматися з верстата, так як вони обмежують крайні положення столу.
Перемикання з подачі на швидкий хід або з швидкого ходу на подачу (при русі столу вправо або вліво) проводиться кулачками № 3 і 4, які впливають на зірочку.
Правий і лівий кулачки розрізняються лише положенням важеля. При необхідності важіль можна переставити в іншу сторону.
При роботі з ручним керуванням кулачки № 3 і 4 рекомендується з метою запобігання механізму від невиправданого зносу знімати або переставляти на непрацюючу частина столу.
При одночасному фрезеруванні комплекту заготовок, у яких оброблювані поверхні розташовані на значних рас
стояння один від одного, верстат може бути налаштований для роботи з скачкообразному циклу правої або лівої подачі.
У відповідності з розташуванням оброблюваних поверхонь стіл верстата буде отримувати то швидкі, то повільні переміщення за схемою: швидко вправо (або вліво) - подача вправо (або вліво) - швидко вправо (або вліво) і т. Д. -Швидко назад - стоп .
При а в г о м а т и ч е С.К про м маятниковому циклі оброблювані заготовки встановлюють по черзі то на правій стороні столу, то, на лівій. Під час обробки заготовки, встановленої на одній стороні столу, на другому його боці робочий знімає обработанную.деталь і встановлює нову заготовку. Стіл верстата в цьому випадку безперервно здійснює замкнутий цикл рухів: швидко вправо - подача вправо - швидко вліво - подача вліво - швидко вправо і т. Д.
При роботі столу в автоматичному циклі необхідно мати на увазі наступне: запустить цикл проводиться при включеному обертанні шпинделя рукояткою поздовжнього ходу в бік підведення деталі; установка рукоятки в положення «Стоп» (нейтральне) дозволяє включати подачу або швидкий хід у всіх випадках, незалежно від настройки верстата на авто-
тичних цикл або ручне управління, за винятком моменту повороту зірочки кулачком. У цей момент стіл можна зупинити тільки кнопками «Стоп». Перед включенням столу після такої зупинки необхідно перевірити, зафіксована чи зірочка.
В умовах автоматичного циклу кнопки «Швидко стіл» не працюють.
Консольно-фрезерні верстати № 4 з шириною столу 500 мм
Ульяновський завод важких верстатів випускає консольно-фрезерні верстати: горизонтально-фрезерний верстат моделі 6Н84Г і вертикально-фрезерний верстат моделі 6Н14. Верстати мають безступінчатий привід подач в поздовжньому, поперечному і вертикальному напрямках від електродвигуна постійного струму з магнітними підсилювачами. Верстати можна налаштовувати на автоматичний і напівавтоматичний цикли роботи.