Menu Close

Фрезерный вертикально консольный станок: Назначение и устройство вертикально фрезерного станка

Назначение и устройство вертикально фрезерного станка

Назначение и устройство вертикально фрезерного станка

С помощью фрезерных станков обрабатываются плоские, фасонные поверхности, нарезаются зубья, шлицы. Также эти устройства эффективно производят сверлильные и расточные работы. Фрезерные станки представляют собой универсальный агрегат с режущей фрезерной частью, которая фиксируется с помощью шпинделя. При этом чаще всего шпиндель устанавливается вертикально, однако во многих случаях существует возможность его установки под углом по отношению к обрабатываемой детали.

Горизонтально фрезерный станок по металлу

Вертикально-фрезерный станок отличается тем, что шпиндель и фреза такого станка располагаются вертикально. Также режущий инструмент может поворачиваться вокруг своей оси.  Назначение вертикально-фрезерного станка состоит в различной обработке металлических заготовок с помощью различных фрезерных инструментов.

Также вертикально фрезерные станки используются для сверления, обработки углов, рамок. С их помощью можно обрабатывать вертикально расположенные плоскости, а также горизонтальные поверхности. Устройство вертикально фрезерных станков позволяет производить достаточно точную обработку благодаря его предельной жесткости. На таких станках шпиндель вместе с гильзой можно перемещать по оси, хотя основное его движение в вертикально фрезерных станках осуществляется по вертикальным направляющим.

Модели вертикально фрезерных станков

Вертикально-фрезерные станки можно разделить на два основных вида:

  1. вертикально-фрезерный станок с консолью;
  2. вертикальный фрезерный станок без консоли.

Консольно-фрезерные станки приобрели достаточную популярность. Отличительной особенностью таких фрезерных станков является наличие консоли, которая жестко закреплена на корпусе станка. По направляющим станины перемещается консоль в продольном направлении, а по салазкам, расположенным на станке сверху, в поперечном. Таким образом, устройство данного вида станка обеспечивает движение стола относительно практически неподвижного шпинделя.

Фрезерные станки без консоли обеспечивают обработку крупных деталей. Фрезерные работы такие модели производят на высоких скоростях. При этом устройством предусмотрено автоматическое управление на таких станках. Сам стол на такой модели станков движется только в поперечном и продольном направлении, а шпиндель работает вертикально на больших оборотах.

Модели горизонтально фрезерных станков

Устройство горизонтально фрезерного станка позволяет эффективно работать с заготовками среднего размера и веса. На таких фрезерных станках консоль перемещается относительно горизонтально расположенного шпинделя перпендикулярно в нескольких направлениях.

Конструкция горизонтально-фрезерного станка позволяет использовать различные фрезерные инструменты для обработки горизонтальной, винтовой, вертикальной, фасонной поверхности, а также пазов и углов. На горизонтально фрезерных станках возможно использовать практически любой фрезерный инструмент.

Отличительной особенностью таких моделей станков является возможно перемещать стол горизонтально, в перпендикулярной, параллельной плоскости относительно шпинделя. Горизонтальный фрезерный станок конструктивно располагает все важнейшие технологические узлы на станине фрезерного станка.

6Н11 станок вертикальный консольно-фрезерный схемы, описание, характеристики

Сведения о производителе консольно-фрезерного станка 6Н11

Производитель фрезерных станков 6Н11 Дмитровский завод фрезерных станков, ДЗФС, основанный в 1940 году.

Основной продукцией завода является широкая гамма универсальных консольно-фрезерных станков с размером рабочего стола от 250 x 630 мм до 400 x 1600 мм.

Станки, выпускаемые Дмитровским заводом фрезерных станков, ДЗФС


6Н11 Станок консольный вертикально-фрезерный. Назначение, область применения

Фрезерные станки 6Н11 относятся к станкам первого размера. Станки этой гаммы имеют рабочую поверхность стола 250 х 1000 мм. Они изготовлялись на Дмитровским заводе фрезерных станков и имеют мощность электродвигателя привода главного движения 4,5 кВт, а электродвигателя привода подач 1,7 кВт. Большой диапазон чисел оборотов шпинделя позволяет успешно применять их при обработке заготовок как из черных, так и из цветных металлов.

Вертикально-фрезерный станок 6Н11 по основным механизмам унифицирован с универсально- и горизонтально-фрезерными станками 6Н81 и 6Н8Г, за исключением станины.

Универсальный вертикальный консольно-фрезерный станок 6Н11 предназначен для обработки различных изделий сравнительно небольших размеров из стали, чугуна, цветных металлов и пластмасс в основном цилиндрическими, торцовыми, дисковыми, угловыми, фасонными и модульными фрезами специальными фрезами.

Особенности конструкции консольно-фрезерного станка 6Н11

Широкий диапазон скоростей шпинделя и подач стола обеспечивает возможность обработки изделий на оптимальных режимах резания.

Для вращения шпинделя и механических подач стола предусмотрены приводы от отдельных электродвигателей. Стол станка может совершать быстрые перемещения в трех направлениях.

Ручной и механический приводы сблокированы. Выключение механических перемещений стола может осуществляться упорами и вручную. Для торможения шпинделя применяется электромагнитная муфта.

Повышенная мощность электродвигателей и жесткость станка обеспечивают обработку изделий. на скоростных режимах резания твердосплавным инструментом.

Станок 6Н11 может применяться в единичном мелкосерийном и серийном производстве.

Позволяя работать на высоких скоростях, обладая жесткостью, обеспечивающей обработку с требуемой точностью и качеством обработанной поверхности, автоматизированные, с удобным для рабочего обслуживанием, эти станки работают с производительностью, которая в зависимости от характера работы в среднем на 50% больше производительности существующих моделей малых фрезерных станков.

Станки первого размера имеют так называемый разделенный привод шпинделя, который характеризуется тем, что коробка скоростей расположена раздельно от шпинделя и связана с ним ременной передачей (рис. 265). Такая конструкция привода шпинделя применяется для быстроходных станков, так как вибрации, возникающие вследствие неравномерной работы зубчатой передачи, поглощаются ременной передачей и не влияют на работу шпинделя. С целью придачи большей жесткости шпинделю и устранения возможности изгиба его под действием натяжения ремня приводной шкив расположен не непосредственно на шпинделе, а на подшипниках, помещенных в стакане, закрепленном в станине станка (рис. 265).

Другая особенность конструкции привода этих станков — применение перебора для перехода от низких к высоким скоростям вращения шпинделя.

Внутри консоли помещены коробка подач с редуктором, механизм переключения подач и коробка реверса (см. рис. 23 и 25).

Коробка подач получает вращение от фланцевого электродвигателя мощностью 1,7 кВт с n=1420 об/мин и передает на редуктор 16 чисел оборотов, переключаемых маховичком при двух различных положениях одной рукоятки.

Редуктор имеет назначение понизить скорости вращения, сообщенные коробкой подач, и обеспечить возможность включения ускоренной подачи в любой момент на необходимое время.

Коробка реверса имеет целью, получив движение от редуктора, передать его ходовым винтам и позволяет менять направление их вращения.

Стол универсального, горизонтального и вертикального станков имеет по 16 продольных, поперечных и вертикальных подач (табл. 23).

Кроме того, стол имеет ускоренные подачи (быстрый ход) — 2900 мм/мин в продольном, 2300 мм/мин в поперечном и 1150 мм/мин в вертикальном направлениях.

Включение электродвигателя шпинделя и электродвигателя подачи производится от раздельных пусковых кнопок «пуск», расположенных спереди станка, с левой стороны консоли. Выключение всего станка производится кнопкой «стоп», расположенной спереди станка в удобном для обслуживания месте.

Для облегчения переключения коробки скоростей на левой стороне станины рядом с рукояткой включения перебора имеется кнопка с надписью «толчок». Кратковременным нажатием этой кнопки можно включить двигатель шпинделя.

Все механизмы станков выполнены совершенно обособленными, что упрощает и облегчает разборку и сборку их при ремонте.

Станки 6Н81Г, 6Н81 и 6Н11 имеют две раздельные кинематические цепи: цепь главного движения (вращения шпинделя) и цепь подач стола во всех направлениях.

Класс точности станка Н. Шероховатость обработанной поверхности V4—V5.


Наиболее известные серии консольно-фрезерных станков, выпускаемых ДЗФС:

  • серии 6Н: вертикальные — 6Н11; горизонтальные — 6Н81, 6Н81Г, 6Н81А
  • серии 6Р: вертикальные — 6Р11; горизонтальные —
    6Р81
    ; 6Р81Г; широкоуниверсальные — 6Р81Ш
  • серии 6Т: вертикальные — 6Т11, 6Т12
  • серии 6К: вертикальные — 6К11, 6К12, широкоуниверсальные — 6К81Ш, 6К82Ш
  • серии 6М: широкоуниверсальные с автоциклами — 6М82Ш
  • серии 6Д: вертикальные — 6Д12, горизонтальные — 6Д81, 6Д82; широкоуниверсальные — 6Д81Ш, 6Д82Ш
  • серии 6ДМ: вертикальные с ЧПУ 6ДМ13ФЗ
    , с автоциклами — 6ДМ83Ш, с ЧПУ — 6ДМ83ШФ2

Станки консольно-фрезерные. Общие сведения

Горизонтальные консольно-фрезерные станки имеют горизонтально расположенный, не меняющий своего места шпиндель. Стол может перемещаться перпендикулярно к оси шпинделя в горизонтальном и вертикальном направлениях и вдоль оси, параллельной ей.

Универсальные консольно-фрезерные станки отличаются от горизонтальных тем, что имеют стол, который может поворачиваться на требуемый угол.

Вертикальные консольно-фрезерные станки имеют вертикально расположенный шпиндель, перемещающийся вертикально и в некоторых моделях поворачивающийся. Стол может перемещаться в горизонтальном направлении перпендикулярно к оси шпинделя и в вертикальном направлении.

Широкоуниверсальные консольно-фрезерные станки в отличие от универсальных имеют помимо основного горизонтального шпинделя приставную головку со шпинделем, поворачивающимся вокруг вертикальной и горизонтальной осей.

Бесконсольно-фрезерные станки имеют шпиндель, расположенный вертикально и перемещающийся в этом направлении. Стол перемещается только в продольном и поперечном направлениях.

Консольно-фрезерные станки горизонтальные и вертикальные — это наиболее распространенный тип станков, применяемых для фрезерных работ. Название консольно-фрезерные станки получили от консольного кронштейна (консоли), который перемещается по вертикальным направляющим станины станка и служит опорой для горизонтальных перемещений стола.

Типоразмеры консольно-фрезерных станков принято характеризовать по величине рабочей (крепежной) поверхности стола. Консольно-фрезерные станки могут иметь горизонтальное, универсальное (широкоуниверсальные) и вертикальное исполнение при одной и той же величине рабочей поверхности стола. Сочетание разных исполнений станка при одинаковой основной размерной характеристике стола называют размерной гаммой станков

.

В СССР было освоено производство консольно-фрезерных станков пяти типоразмеров:
№ 0; № 1; № 2; № 3 и № 4, причем по каждому размеру выпускалась полная гамма станков — горизонтальные, универсальные и вертикальные. Каждый станок одной размерной гаммы имел в шифре одинаковое обозначение, соответствующее размеру рабочей поверхности стола.

В зависимости от размера рабочей поверхности стола различают следующие размеры консольно-фрезерных станков:

Размер Гамма станков Размер стола, мм
0 6Р10, 6Р80, 6Р80Г, 6Р80Ш 200 х 800
1 6Н11, 6Н81, 6Н81Г; 6Р11, 6Р81, 6Р81Г, 6Р81Ш 250 х 1000
2 6М12П, 6М82, 6М82Г; 6Р12, 6Р82, 6Р82Ш; 6Т12, 6Т82, 6Т82Г, 6Т82Ш 320 х 1250
3 6М13П, 6М83, 6М83Г; 6Р13, 6Р83; 6Т13, 6Т83, 6Т83Г 400 х 1600
4 6М14П, 6М84, 6М84Г 500 х 2000

В соответствии с размерами стола меняются габаритные размеры самого станка и его основных узлов (станины, стола, салазок, консоли, хобота), мощность электродвигателя и величина наибольшего перемещения (хода) стола в продольном, салазок в поперечном и консоли в вертикальном направлениях.


Обозначение консольно-фрезерных станков

6 — фрезерный станок (номер группы по классификации ЭНИМС)

Н – серия (поколение) станка (Б, К, Н, М, Р, Т)

1 – номер подгруппы (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) по классификации ЭНИМС (1 — вертикально-фрезерный)

1 – исполнение станка — типоразмер (0, 1, 2, 3, 4) (1 — размер рабочего стола — 250 х 1000)

Буквы в конце обозначения модели:

Г – станок горизонтальный консольно-фрезерный с неповоротным столом

К – станок с копировальным устройством для обработки криволинейной поверхности

Б – станок с повышенной производительностью (повышенный диапазон чисел оборотов шпинделя, подач стола и повышенная мощность двигателя главного движения).

П – точность станка — (н, п, в, а, с) по ГОСТ 8-ХХ

Ш – станок широкоуниверсальный

Ф1 – станок с устройством цифровой индикации УЦИ и преднабором координат

Ф2 – станок с позиционной системой числового управления ЧПУ

Ф3 – станок с контурной (непрерывной) системой ЧПУ

Ф4 – станок многоцелевой с контурной системой ЧПУ и магазином инструментов



Посадочные и присоединительные базы вертикально-фрезерного станка 6Н11

Посадочные и присоединительные базы фрезерного станка 6Н11


Общий вид вертикального консольно-фрезерного станка 6Н11

Фото консольно-фрезерного станка 6Н11

Фото фрезерного станка 6Н11. Смотреть в увеличенном масштабе

Фото консольно-фрезерного станка 6Н11

Фото фрезерного станка 6Н11. Смотреть в увеличенном масштабе

Фото консольно-фрезерного станка 6Н11

Фото консольно-фрезерного станка 6Н11


Расположение составных частей вертикального консольно-фрезерного станка 6Н11

Расположение составных частей фрезерного станка 6Н11

Расположение составных частей вертикального консольно-фрезерного станка 6Н11. Смотреть в увеличенном масштабе

Составные части вертикального консольно-фрезерного станка 6Н11 состоят из следующих групп:

  • Группа № 1 Станина
  • Группа № 2 Привод
  • Группа № б Консоль
  • Группа № 7 Стол
  • Группа № 9 Электрооборудование
  • Группа № 10 Принадлежности
  • Группа № 22 Переключение перебора
  • Группа № 31 Коробка скоростей
  • Группа № 33 Переключение коробки скоростей
  • Группа № 51 Коробка подач
  • Группа № 52 Редуктор механизма подач
  • Группа № 53 Коробка реверса
  • Группа № 55 Переключение коробки подач
  • Группа № 81 Охлаждающее устройство
  • Группа № 82 Смазка коробки скоростей и шпинделя
  • Группа № 83 Смазка консоли

Расположение органов управления фрезерным станком модели 6Н11

Расположение органов управления фрезерным станком 6Н11

Перечень органов управления станком 6Н11 и их назначение

  1. Вводный выключатель сети
  2. Выключатель электронасоса охлаждения
  3. Реверсивный переключатель электродвигателя шпинделя (вправо—влево)
  4. Кнопка «Пуск» — электродвигателя шпинделя
  5. Кнопка «Пуск» — электродвигателя подачи
  6. Рычажок остановки станка (выключение электродвигателей шпинделя и подачи)
  7. Кнопка для кратковременного включения электродвигателя шпинделя («Толчок»)
  8. Рукоятка переключения скоростей шпинделя
  9. Рукоятка переключения перебора шпинделя
  10. Рукоятка переключения подач стола
  11. Рукоятка переключения перебора механизма подачи
  12. Рукоятка включения вертикальной механической подачи
  13. Рукоятка включения поперечной механической подачи
  14. Рукоятка включения продольной механической подачи
  15. Маховичок продольной подачи стола вручную
  16. Рукоятка вертикальной подачи стола вручную
  17. Маховичок поперечной подачи стола вручную
  18. Рукоятка включения ускоренной подачи во всех направлениях
  19. Рукоятка закрепления консоли от вертикального перемещения по станине
  20. Рукоятка для закрепления стола от продольного перемещения
  21. Рукоятка для закрепления салазки стола от поперечного перемещения по консоли
  22. Упоры автоматического выключения механической подачи в продольном, поперечном и вертикальном направлениях
  23. Упоры автоматического выключения механической подачи в продольном, поперечном и вертикальном направлениях
  24. Упоры автоматического выключения механической подачи в продольном, поперечном и вертикальном направлениях
  25. Рукоятка привода ручного насоса смазки стола
  26. Выключатель местного освещения


Кинематическая схема вертикально-фрезерного станка 6Н11

Кинематическая схема вертикально-фрезерного станка 6Н11

Кинематическая схема консольно-фрезерного станка 6Н11. Скачать в увеличенном масштабе

Кинематическая схема коробки реверса станка 6Н11


Кинематика станка модели 6Н11


Цепь главного движения

Вал I (рис. 265, 266 и 267) приводится непосредственно от электродвигателя через упругую муфту. На вал II вращение передается через зубчатую пару 38 : 24 или 24 : 38, на вал III — через зубчатые пары 24 : 35; 28 : 34; 31 : 31 или 34 : 28. Далее вращение передается через зубчатую пару 20 : 20 и шкивы клиноременной передачи D = 140 мм и D = 210 мм на ступицу зубчатого колеса z29=30. От колеса z29 вращение передается либо непосредственно шпинделю через кулачковую муфту, сообщая ему от 380 до 1800 об/мин, или через перебор из зубчатых колес 30 : 64 и 25 : 69, включаемый рукояткой В и сообщающий шпинделю от 65 до 300 об/мин.

В табл. 22 даны числа оборотов шпинделя при различных включениях зубчатых колес с включенным перебором и без перебора.

Включение восьми скоростей шпинделя производится с помощью маховичка Б, вращение которого передается торцовому кулачку z16 через зубчатые и цепную передачи (на схеме не показанные).

В табл. 23 показаны положения маховичка Б и рукоятки В для настройки на заданное число оборотов шпинделя.

Цепь подач

Вал V (рис. 266 и 267) приводится во вращение непосредственно от электродвигателя через упругую муфту. На вал VI вращение передается через зубчатые пары 34 : 28 и 20 : 42; на вал VII — через зубчатые пары 28 : 34; 34 : 28; 24 : 38 или 31 : 31; на вал VIII — через зубчатую пару 18:37; на вал IX — через зубчатые пары 37:15 или 15:37. Далее с вала IX движение передается трехзаходным червяком z57 и червячным колесом z58=30 ведущему валу X через обгонную муфту Г.

Схема обгонной муфты дана на рис. 268. Наружное кольцо 2 муфты соединено с червячным колесом z58 (рис. 266 и 267) и вращается вместе с ним. Корпус муфты 1 (рис. 268) закреплен шпонкой на валу X. В вырезах корпуса размещены ролики 3, которые поджимаются штифтами 4 с помощью пружин 5. При вращении кольца 2 в направлении, показанном стрелкой, ролики заклиниваются между кольцом 2 и корпусом 1; при этом обе части муфты вращаются как одно целое. Если теперь дать валу X вращение с большей угловой скоростью, чем скорость вращения червячного колеса z58, кольцо 2 начнет «отставать» от корпуса 1, ролики 3 попадут в широкие части выемок, вследствие чего кольцо и корпус расцепляются.

Обгонная муфта удобна в конструкции станков тем, что исключает опасность поломки при одновременном приводе вала по двум различным кинематическим цепям, так как включается и выключается автоматически.

Однако обгонная муфта имеет существенный недостаток, так как она может передавать вращение только в одном направлении. Поэтому для изменения направления подачи в станках 6Н81Г, 6Н81 и 6Н11 нельзя использовать реверсивный электродвигатель (как это сделано, например, в станках 6М82, 6М82Г и 6М12П) и приходится применять специальное дополнительное реверсивное устройство.

Проследим по схеме на рис. 269 работу реверсивного устройства, размещенного в коробке реверса (см. рис. 23 и 25). Для удобства все обозначения валов, муфт и зубчатых колес на рис. 266, 267 и 269 идентичны.

Центральный вал XII коробки реверса получает вращение от вала X через зубчатые колеса z63=22, z64 = 42 и z65=42. На валу XII сидит широкое зубчатое колесо z66=42, сцепленное с валом пружинной предохранительной муфтой Ж; назначение муфты — выключить вращение в случае перегрузки усилия подачи.

Зубчатое колесо z66 = 42 вращает сразу три зубчатых колеса: колесо z67 = 42 на валу XV, колесо z69 = 30 на валу XIII и колесо z68=42 на валу XIV. Зубчатые колеса z67 и z68 сидят на валах свободно, а колесо z69 закреплено неподвижно. Колесо z69 вращает вал XIII, на левом конце которого сидит такое же колесо z70 = 30, которое сцеплено с колесами Z71 = 42 и z72=42, свободно сидящими на валах XIV и XV. Из рис. 269 и кинематических схем рис. 266 и 267 следует, что для включения поперечной механической подачи нужно включить муфту 3, причем направление подачи будет зависеть от того, с каким колесом z68 или z71 (правым или левым) сцеплена муфта. Таким же образом с помощью муфты М можно включить и реверсировать механическую вертикальную подачу. Реверсивное устройство от вала X редуктора через зубчатые колеса z63, z64 и z65 передает вращение в прямом или реверсированном направлениях, не изменяя полученного числа оборотов. Поэтому при разборе кинематической цепи подач числа зубьев зубчатых колес коробки реверса не учитываются.

Проследим по кинематическим схемам (см. рис. 266 и 267) передачу вращения на ходовые винты продольной, поперечной и вертикальной подач:

  • винт XXI продольной подачи — через зубчатые колеса z70 : z72 : z79 (30 : 42 : 30), валик XVII, зубчатые колеса z80 : z81 : z84 (35 : 27 : 19), валик XVIII, зубчатые колеса z85 : z86, валик XIX, коническую передачу z87:z88, конический трензель 19:19:19. С конического зубчатого колеса z89 вращение передается ходовому винту XXI через конические зубчатые колеса z90 или z91 путем включения в ту или иную сторону кулачковой муфты, скользящей на шпонке по ходовому винту. Переключение муфты производится шаровой рукояткой С вручную или автоматически от упоров стола;
  • винт XIV поперечной подачи — через зубчатые колеса z66 = 42 и z68=42 в одном направлении или через зубчатые колеса z66 = 42, z69 = 30, z70 = 30, z71 = 42 — в другом направлении. Зубчатые колеса z68=42 и z71 = 42 свободно вращаются на винте XIV и приводят его во вращение в том или ином направлении при включении вправо или влево кулачковой муфты, скользящей по этому винту на шпонке и управляемой рукояткой 3;
  • винт XVI вертикальной подачи — через зубчатые колеса z66 = 42 и z67 = 42 или z66 = 42, z69 = 30, z70 = 30 и z72 = 42 на вал XV и коническую пару z82=12; z8з = 24. Вал XV приводится во вращение в том или ином направлении включением вправо или влево кулачковой муфты рукояткой М.

Ускоренные перемещения стола во всех направлениях передаются от винтового зубчатого колеса z59 = 12 через винтовое зубчатое колесо z60 = 24 на вал X при помощи фрикционной многодисковой муфты Д. При этом вал X вращается с постоянным числом оборотов 710 в минуту, тогда как по цепи рабочих подач он вращается с наибольшим числом оборотов 250 в минуту.

Ручные перемещения производятся в продольном направлении рукояткой Т, в поперечном — маховичком И и в вертикальном — кривошипной рукояткой Л.

Для настройки подачи имеется маховичок Н, вращение которого передается торцовому кулачку z50. Вращение маховичка Н связано с указателем подач, движущимся по шкале. На шкале имеется восемь фиксированных положений маховичка Н, отвечающих восьми подачам для продольного, поперечного и вертикального перемещений стола.

Зубчатая передача z45:z47:z51 (35:37:19) и реечная передача z52=10 служат для переключения перебора, производимого рукояткой О. Переключение перебора производится поворотом на 180° рукоятки О.

В табл. 23 показаны положения маховичка Н и рукоятки О и соответствующие им подачи стола.

Обгонная муфта Г на валу X позволяет ему вращаться в одном направлении с червячным колесом z58, но с большей скоростью, т. е. обгонять его. Ускоренное вращение от электродвигателя передается винтовому колесу z60, которое сидит на валу X и связывается с ним в нужный момент фрикционной муфтой Д при нажатии рукоятки Ф; при этом вал X начинает вращаться ускоренно. После освобождения рукоятки Ф обгонная муфта немедленно заклинивает червячное колесо z58 на валу X и стол продолжает двигаться с рабочей подачей.

На рис. 270 показана схематически передача вращения на вал редуктора (вал X). Для удобства пользования обозначения зубчатых колес, валов и муфт приняты аналогично обозначениям на рис. 266, 267 и 269.

С вала X движение передается зубчатыми колесами z66 и z64 в коробку реверса, назначение которого — передать полученное движение ходовым винтам подач и менять направление их вращения (см. выше).

Сделаем подсчет рабочих продольных подач и быстрого хода, пользуясь схемами рис. 266 и 267 (табл. 24).

Так как для настройки поперечных подач стола применяют те же рукоятки коробки подач, то сделаем подсчеты поперечной подачи только для двух крайних значений подач s1 и s16, пользуясь схемой рис. 266 и 267 (табл. 25).

Подобным же образом определим значения вертикальных подач для двух крайних значений S1 и S16 (табл. 26).

Консольно-фрезерные станки этой гаммы имеют устройства (рис. 271) для автоматической выборки люфта между витками ходового винта и гайки, что позволяет производить фрезерование по подаче.

Ходовой винт 5, получая вращение от коробки подач, ввинчивается в бронзовую гайку, состоящую из двух частей z92 и Z93, имеющих наружное зацепление с числом зубьев 23 (см. рис. 266 и 267). Обе полугайки могут свободно поворачиваться в отверстии кронштейна 4 стола, но связаны между собой зубчатыми рейками 3 и 8 и колесом z94=14.

При вращении ходового винта он стремится повернуть гайку вследствие трения между витками резьбы. Половина гайки z92, поворачиваясь, тянет за собой рейку 8 и заставляет вращаться колесо Z94, которое связано с рейкой 8, а рейка — с другой половиной гайки z93. Вследствие этого половина гайки z93 начнет поворачиваться в обратном направлении к половине z92. Половины гайки не могут сместиться в осевом направлении, так как упираются в подшипники 6 и 7. Поэтому они поворачиваются до тех пор, пока упрутся своими витками в витки резьбы винта и выберут зазор.

Чем сильнее трение между винтом и гайкой, тем на больший угол повернутся ее половины. Чтобы не было при этом заклинивания винта, поворот обеих полугаек ограничивается пружинами 2 и 9, которые упираются в концы реек. Натяг пружин регулируется винтами 1 и 10; пружины при остановке винта или при холостом перемещении стола возвращают обе полугайки в исходное положение, чем и восстанавливается зазор между винтом и гайкой, необходимый для легкости холостых и установочных перемещений.

При изменении направления вращения ходового винта (в момент реверсирования) взаимодействие частей не изменяется, только поворот половин гаек происходит в обратном направлении.

Для смазки механизмов служат три плунжерных насоса. Насос для смазки коробки скоростей работает от эксцентрика А, приводимого зубчатым колесом z14, сидящим на валу I, и зубчатого колеса z15 (см. рис. 266 и 267). Насос для смазки механизмов консоли работает от эксцентрика Е, сидящего на валу ХХII, через передачу от вала X парой зубчатых колес z61: z62. Ручной насос для смазки стола и салазок крепится на салазках.


Узлы консольно-фрезерного станка 6Н11


Узлы консольно-фрезерного станка 6Н81

Узлы консольно-фрезерного станка 6Н81

Узлы консольно-фрезерного станка 6Н81. Скачать в увеличенном масштабе

Однорукояточное управление коробкой скоростей

На рис. 81, а показана схема однорукояточного управления коробкой скоростей. Маховичок М, расположенный с левой стороны станины, связан с переключающими кулачками К1 и К2 кинематической цепью, состоящей из зубчатых винтовых колес z1—z2, цепной передачи z3—z4 шестерен z5—z6 и червячной передачи а—zч. Таким образом, при повороте маховичка М начинают вращаться кулачки К1 и К2. Кулачок К1 имеет два криволинейных торцовых паза: один с правой стороны, а другой — с левой. Кулачок К2 имеет только один криволинейный торцовый паз. В пазы кулачков входят ролики, насаженные на концы рычажных вилок B1, В2 и В3. Каждая вилка управляет двойным подвижным блоком шестерен. Всего в коробке скоростей имеется три блока шестерен Б1, Б2 и Б3. На шлицевом валу I перемещается блок Б1, а на шлицевом валу III установлено два подвижных блока шестерен Б2 и Б3.

Кулачки К1 и К2 сидят на одном валу и имеют восемь фиксированных положений. У криволинейных пазов кулачков К1 и К2 такая конфигурация и они так взаимно расположены, что каждому из восьми фиксированных положений кулачков соответствует своя комбинация включения блоков шестеро и соответственно своя скорость вращения шпинделя.

Для визуального наблюдения за установленной скоростью имеется указатель У и лимб Л, который так же, как и кулачки К1 и К2, кинематически связан с маховичком М. Лимб Л получает вращение от маховичка через зубчатые винтовые колеса Z1—z2, шестерни Z7—z8 и шестерни Z9—Z10-

Передаточные отношения кинематических цепей кулачков и лимба одинаковы, поэтому за один оборот кулачков лимб также совершает один полный оборот.

Такая конструкция однорукояточного управления, имеет тот недостато

Вертикально-фрезерные станки: устройство, описание, видео

Процесс фрезерования позволяет получать детали различной формы и размеров. Наиболее распространенным вариантом фрезерного станка по металлу можно назвать вариант исполнения, когда шпиндель расположен вертикально. Подобное оборудование стали называть вертикально-фрезерными станками.

Консольные вертикально-фрезерные станки изготавливают на базе горизонтально-фрезерных с небольшим изменением коробки скоростей и станины.

Вертикально-фрезерный станок

Этап развития станков до появления ЧПУ

Все станки можно разделить на две группы:

  1. Группа, в которой установка режимов работы, подача и другие действия проводятся человеком.
  2. Группа обрабатывающих станков по металлу, работа которых полностью или частично автоматизирована при помощи блока с числовым программным управлением.

Фрезерный станок с вертикально расположенным шпинделем без ЧПУ используются уже на протяжении нескольких десятилетий. Наиболее популярными стали следующие модели: 6Т12, 6М12П, 6Р12, 6Р12Б. Эти представители группы фрезерных станков были очень распространены в бывшем СССР. Только после того, как было доказано расчетами и на практике превосходство ЧПУ с экономической точки зрения и другим характеристикам, эти станки по металлу стали заменять новыми. Тем не менее, 6Р12 можно встретить практически на всех крупных машиностроительных заводах.

Если провести краткое описание характеристик этого оборудования, то можно выделить следующие их особенности:

  1. проводят обработку практически всех металлов и сплавов, в том числе и чугуна. по этому показателю ограничением является устойчивость используемого режущего инструмента к стиранию, разрушению при обработке с указанными режимами работы определенного типа материала.
  2. схожая конструкция: наличие фрезерной бабки, стола, салазок, шпинделя, станины.
  3. надежность и неприхотливость – качества, которые обусловили популярность указанных выше станков. на момент производства эти станки экспортировались во многие страны мира.
  4. при помощи них можно проводить фрезерование, сверление, растачивание. Кроме этого отметим появление механизма поворота головки на угол 45° относительно стола. Эта особенность позволила создавать элементы, которые расположены относительно плоскости основания под определенным углом.

Кинематическая схема консольно-фрезерного станка 6Н12

Отличительной особенностью оборудования можно назвать возможность использования определенных показателей характеристик обработки: величину подачи, скорость вращения инструмента и т.д. Кроме этого все модели отличаются размером стола. Этот показатель определяет возможность обработки заготовок определенных размеров и веса.

В расшифровке первая цифра означает группу фрезерных станков, следующая буква обозначает модернизацию основной модели, вторая по счету цифра подгруппу вертикально-фрезерных станков,  последняя цифра размер стола. Остальные характеристики можно найти в спецификации.

Консольные и бесконсольные модели

Основным отличием всех вертикально-фрезерных станков по металлу можно назвать наличие или отсутствие консоли. Практически все современные варианты исполнения с ЧПУ относятся к консольному типу. Однако ранее довольно популярными были бесконсольные станки по следующим причинам:

  1. Отсутствие консоли обуславливало то, что основанием для стола становился пол завода или бетонная плита.
  2. Использование в качестве основания для салазок пола или бетонной плиты приводило к значительному повышению жесткости конструкции, к ее удешевлению.
  3. Повышение жесткости конструкции обуславливало возможность обработки больших и тяжелых деталей.
Фрезерный станок консольного типа
Бесконсольный фрезерный станок

Однако по причине того, что основание стола не может учитываться в создаваемых программах обработки, точность обработки была значительно меньше, чем у моделей с консолями. Именно поэтому числовое программное управление крайне редко устанавливают на подобного типа станки.

Вертикально-фрезерные станки в эпохе информационных технологий

Принцип работы рассматриваемых фрезерных станков по металлу обуславливал малую подвижность шпиндельной бабки (это проводилось только в наладочных целях). Фрезерование плоских поверхностей проводится путем изменения положения стола с жестко закрепленной заготовкой относительно первоначальной координаты. Именно подобная особенность обуславливает малую точность обработки.

Всеми процессами, от установки режимов резания, до управления положения стола руководит фрезеровщик. Человеческий фактор определяет высокий процент брака по современным меркам, а также ухудшение производительности.

Затронув показатель производительности, отметим, что при конструировании станков несколько десятков лет назад не учитывалась возможность использования режущего инструмента, изготовленного из сверхтвердого материала, а также многие модели не имеют системы подачи СОЖ (смазывающе-охлаждающей жидкости). Поэтому при использовании подобных станков также нельзя повысить производительность.

Вертикально-фрезерные станки 6Т12, 6М12П, 6Р12, 6Р12Б изготавливались на заводах СССР. Уже на протяжении многих лет эти заводы прекратили свое существование, и рассматриваемые модели другие представители сферы станкостроения не выпускают из-за экономической невыгодности.

Современные вертикально-фрезерные станки

Несмотря на неоспоримое преимущество внедрения ЧПУ все же производят вертикально-фрезерные станки с механическим управлением, к примеру, JET JVM-836 TS. При их проектировании и производстве используется современное оборудование, что позволило добиться высокой точности позирования всех элементов конструкции, ее жесткости, а это благоприятно повлияло на показатель возможной точности, достигаемой при фрезеровании. Кроме этого практически все элементы конструкции стали работать от электрических приводов. Исключением можно назвать приводы подачи стола и шпинделя, которые ставят механического типа (однако проводится их дублирование электрическим приводом для возможности задания постоянной величины подачи).

Отдельное внимание заслуживают варианты исполнения с ЧПУ, к примеру, станок Haas TM-2. Применение современных технологий позволило сделать практически весь процесс автоматизированным (после ввода программы и закрепления заготовки, до ее снятия не требуется вмешательство оператора). Описание подобных фрезерных комплексов включает следующие характеристики:

  1. Работа на высоких скоростях вращения шпинделя, использование больших показателей подачи, движение шпинделя в двух плоскостях, высокая скорость позиционирования вместе с автоматизацией процесса позволяют получить высокоточные детали за минимальное время.
  2. Сложная система подачи СОЖ и удаление стружки из зоны резания.
  3. Максимальная защита окружающих.
  4. Возможность фрезерования по сложным траекториям.

Если рассматривать вопрос достоинств и недостатков, характеристики современных фрезерных станков по металлу при вертикальном расположении шпинделя, стоит указывать определенные модели, так как у них много различий и описание имеет различное содержание. Единственными их общими недостатками, которые присущи практически всем вариантам исполнения, можно считать высокую стоимость и малый гарантируемый срок эксплуатации, а при возникновении неполадок найти специалиста крайне сложно (при этом стоимость ремонта также может быть высокой).

В заключение отметим, что приведенный фрезерный станок по металлу в этом пункте, несмотря на свою сложную конструкцию, относится к вертикально-фрезерной группе, так шпиндель расположен в вертикальной плоскости. Стоимость этой модели около 50 000 $, она способно создавать готовые детали с одним перебазированием, то есть заготовка один раз должна быть перестановлена так, чтобы можно было обработать поверхность, которая при предыдущем этапе фрезерования была основанием.

Машиностроение. Бесконсольно-фрезерные станки