Устройство фрезерных станков

Станки состоят из станины, консоли, которая несет на себе каретку со столом, коробки скоростей со шпинделем, коробки подач и органов управления.

Станина 2, установленная на основании станка, служит для крепления всех узлов и механизмов станка. Некоторые узлы станка, как коробка скоростей, шпиндель, механизм передачи движения к коробке по­дач, расположены внутри станины, другие узлы станка — консоль, стол хобот (у го­ризонтально-фрезерных станков), насос для подачи охлаждающей жидкости — находят­ся на наружных поверхностях станины. На передней стенке станины имеются верти­кальные направляющие для консоли, выпол­ненные в виде ласточкина хвоста, а на­верху — горизонтальные направляющие для хобота.

Хобот 7 имеется у горизонтально и универсально-фрезерных станков и служит для правильной установки и поддержки фрезерной оправки. Хобот установлен в горизонтальных направляющих на верхней части станины и может быть закреплен с различным вылетом. Для увеличения жесткости при обработке тяжелых заготовок и при больших сечениях стружки применяют поддержки, которые связывают хобот с кон­солью.

Консоль 3 представляет собой жесткую чугунную отливку, установленную на верти­кальных направляющих станины. Снизу она поддерживается стойкой, в которую встав­лен телескопический винт подъема и опус­кания консоли. На консоли имеются гори­зонтальные направляющие для салазок.

Салазки 4 являются промежуточным зве­ном между консолью и столом станка. По верхним направляющим салазок движет­ся стол в продольном направлении, а ниж­няя часть салазок перемещается в по­перечном направлении по верхним направ­ляющим консоли.

Стол 5 по направляющим салазок пере­мещается в продольном направлении. На сто­ле укрепляют заготовки, зажимные, дели­тельные и другие приспособления. Для этой цели рабочая поверхность стола имеет про­дольные Т-образные пазы. Перемещения сто­ла, салазок и консоли сообщают заготов­ке продольную, поперечную и вертикальную

подачи по отношению к фрезе, установлен­ной на шпинделе.

Шпиндель 6, получающий движение от коробки скоростей, служит для вращения ре­жущего инструмента. Передний конец шпин­деля имеет внутренний конус, в который вставляется фрезерная оправка с фрезой или непосредственно хвостовик торцовой фрезы. Вращение фрезерной оправки произ­водится поводками, привернутыми к торцу шпинделя.

Коробка скоростей, расположенная в станине 2 станка, предназначена для пере­дачи вращения от электродвигателя шпинде­лю станка и изменения частоты враще­ния последнего в соответствии с требуе­мой скоростью резания. Частота вращения шпинделя изменяется путем переключения подвижных зубчатых колес и блоков, расположенных на нескольких валах короб­ки скоростей и шпинделе, а также упругих муфт, включающих ту или иную пару зуб­чатых колес.

Коробка подач 1 служит для изменения подач стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях с помощью пе­редвижных блоков зубчатых колес и муфт. Сокращение вспомогательного времени про­изводят механизмы ускоренных перемеще­ний стола. Консольно-фрезерные станки имеют отдельные электродвигатели для при­вода коробки скоростей и коробки подач.

Хобот 7 с серьгами 8 служит для под­держания оправки с закрепленной на ней фрезой. Вылет хобота на требуемую длину осуществляют поворотом рукоятки торцо­вого ключа. Для установки в шпиндель станка оправки с фрезой серьгу снимают с направляющих хобота.

Вертикальный консольно-фрезерный ста­нок (рис. 4.3, б) в отличие от горизонталь­ного имеет вертикально расположенный шпиндель с поворотной головкой 9, которая может поворачиваться в вертикальной плос­кости на угол 0...45⁰ в обе стороны. Назначение узлов и органов управления та­кое же, как и у горизонтально-фрезерных станков. Основной отличительной особен­ностью этих станков является отсутствие хобота.

Заготовка, устанавливаемая на фрезер-' ном станке, должна занимать определенное положение по отношению к фрезе (к шпин­делю станка). Для закрепления заготовок применяются различные приспособления.

В простейшем случае заготовку закрепля­ют непосредственно на столе станка. Для крепления заготовки к столу пользуются прихватами, которые прижимают болтами 2, заведенными в Т-образные пазы стола (рис. 4.7, б).

На рис. 4.7 показаны различные фор­мы прихватов (а) и способ закреп­ления заготовки прихватом (б). Прихват 3 одним концом опирается на заготовку 1, а другим на подкладку 4. Завертывая ключом гайку, прижимают один конец прихвата к подкладке, а другой к заготовке.

При закреплении заготовки прихватами необходимо соблюдать следующие правила: болт, крепящий прихват, надо устанавливать возможно ближе к заготовке; прихват должен опираться на подкладку одинаковой высоты с заготовкой или иметь изогнутый выступ для опоры на стол или подкладку мень­шей высоты; конец прихвата, опирающийся на заготовку, не должен находиться над ее частью, которая не касается плотно поверх­ности стола; чем больший припуск фрезе­руется с заготовки, тем сильнее должны быть затянуты болты.

При фрезеровании заготовки, две обраба­тываемые стороны которой должны быть рас­положены под определенным углом, поль­зуются угловыми плитами (угольниками), ко­торые могут быть жесткими (рис. 4.8, а), поворотными (б) и универсальными (в). Заготовку закрепляют на угловой плите посредством прихватов или струбцинок (рис. 4.9).

Цилиндрические заготовки для фрезеро­вания в них шпоночных канавок, пазов удобно закреплять в призмах, которые вместе с обрабатываемой заготовкой крепят к столу станка прихватами (рис. 4.10).

Для закрепления заготовок на фрезерных станках большое распространение получили различные по конструкции и размерам машинные тиски. Машинные тис­ки могут быть простыми неповоротными поворотными (б), корпус которых можно поворачивать вокруг вертикальной оси, уни­версальными (в), позволяющими осуществ­лять поворот заготовки вокруг двух осей, и специальными (г) для закрепления в призме валов. Тиски своим основанием крепятся болтами на столе фрезерного станка. Специальные тиски можно устанавливать вертикально, либо повернув на 90° в гори­зонтальной плоскости. Поворотные и универ­сальные машинные тиски имеют поворотный корпус с градуированной шкалой для фрезер­ования плоскостей (скосов) под любым тре­буемым углом.

Режущим инструментом, применяемым на фрезерных станках, являются фрезы. Режущие зубья фрезы могут быть располо­жены как на цилиндрической поверхности, так и на торце, причем каждый зуб представляет собой простейший резец.

Фрезы делают цельными, составными, сборными (со вставными ножами из быстро­режущей стали или с пластинами твердых сплавов). Сборные фрезы более экономичны, так как корпус их изготовляют из дешевой конструкционной стали и служат продол­жительное время, а ножи после много­кратной переточки или поломки заменяют новыми комплектами.

Режимы резания при фрезе­ровании. Ширина фрезерования В изме­ряется в направлении оси фрезы. Она задается в чертеже (эскизе) заготовки. В случае обработки нескольких заготовок, закрепленных параллельно в одном зажим­ном приспособлении, ширина фрезерования равна ширине всех заготовок. При обработке набором фрез ширина фрезерования равна суммарной ширине всех сопряженных по­верхностей.

Глубина резания t (глубина фрезерова­ния, толщина срезаемого слоя) измеряется в плоскости, перпендикулярной оси фрезы. При повышенных требованиях к точности обработки и шероховатости поверхности обработку ведут в два перехода — один черновой и один чистовой. При снятии больших припусков возможна обработка за два черновых прохода.

Подачу s при фрезеровании определяют тремя взаимосвязанными между собой величинами: подачей на один зуб фрезы Sz (мм/зуб); подачей на один оборот фрезы so = s_z Z (мм/об); минутной подачей s_M = SzZn = son (мм/мин).

Скорость резания v при фрезеровании также может быть выбрана по общема­шиностроительным нормативам режимов резания в зависимости от вида обработки, требуемого периода стойкости фрезы до затупления, материалов обрабатываемой за­готовки и инструмента, выбранной подачи и ряда других факторов.

Нормативы состоят из отдельных карт для торцовых, цилиндрических, концевых, дисковых, прорезных, шпоночных, полукруг­лых и угловых фрез при обработке наиболее часто встречающихся черных и цветных металлов и сплавов. Кроме того, в этих картах даются поправочные коэф­фициенты на скорость резания для изменен­ных условий обработки, например для других механических свойств обрабатывае­мого металла, наличия литейной корки или окалины, измененных геометрических параметров и материала фрез и др.

По найденной скорости резания

подсчитывают частоту вращения фрезы (шпинделя станка) (об/мин)

Найденную частоту вращения фрезы корректируют по кинематическим данным (паспорту) станка и затем подсчитывают действительную скорость резания (м/мин).

.

Фрезерование может быть осуществлено двумя способами: против подачи (встречное фрезерование), когда направление подачи противоположно направлению вращения фрезы и по подаче (попутное фрезерование), когда направления подачи и вращения фрезы совпадают. При встречном фрезеровании нагрузка на зуб фрезы возрастает от нуля до максимума, причем зубья фрезы работают из-под «корки», выламывая корку снизу, и стремятся оторвать заготовку от стола станка, что при больших сечениях среза приводит к дрожанию (вибрации) и ухудшению шероховатости обработанной поверхности. При попутном фрезеровании заготовка прижимается к столу, каждый зуб фрезы начинает резать максимальную толщину слоя. При наличии у заготовки окалины (корки) зуб ударяется о нее, что приводит к быстрому разрушению режущей кромки. Попутное фрезерование улучшает шероховатость обработанной по­верхности и дает более высокую точность, уменьшает вибрации. Но для успешного применения попутного фрезерования необ­ходимо плотное (без люфта) соединение ходового винта с разъемной гайкой стола, отсутствие корки или окалины на заготовках.

---

Дата добавления: 2015-08-21