Презентация к разделу "Фрезерные станки"

Фрезерные станки

Основные типы станков. Область применения фрезерных станков обширна:  обработка плоских и фасонных поверхностей, прямых и винтовых канавок, резьб, зубчатых колес цилиндрическими, концевыми, торцевыми, шпоночными, фасонными, модульными (концевыми и дисковыми) фрезами.

         На рисунке 1. представлены фрезерные станки различных типов. Существуют и другие станки указанной группы.

 

Рисунок  1 - Основные типы фрезерных станков:

а – консольный вертикальный; б – непрерывного движения; в – копировальные; г – вертикальный бесконсольный с крестовым столом; д – продольныйдвухстоечный; е – широкоуниверсальные;  ж – консольный горизонтальный.

Рисунок 2 - Вертикальные консольно-фрезерные станки FSS315MR

Рисунок  3 -Фрезерно-копировальный станок Winner LH-1000AT.

Рисунок  4-Вертикальный бесконсольный фрезерный станок с крестовым столом.

ъ

Рисунок  5 - Широкоуниверсальный фрезерный станок FUV 321M

Горизонтальные консольно-фрезерные станки

Горизонтальные консольно-фрезерные станки предназначе­ны для фрезерных работ по чугуну, стали и цветным металлам твердосплавным инструментом в условиях мелко- и крупносе­рийного производства. Наличие в станке возможности поворо­та стола вокруг вертикальной оси обеспечивает фрезерование винтовых канавок сверл и других аналогичных изделий.

Рисунок  6 - Горизонтальный консольно-фрезерный станок:

1 - станина; 2 — хобот; 3 — шпиндель; 4, 6 — подвески; 5 — фрезерная оправка;  7 — стол; 8 — поворотная плита; 9 - салазки; 10—поперечныеуправляющие; 11 - консоль; 12 - колонка; 13 — фундаментная плита

Рисунок  7 - Горизонтальный консольно-фрезерный станок

Бесконсольные вертикально-фрезерные станки

Особенностью конструкции бесконсольного вертикально-фрезерного станка с крестовым столом (рисунок  8.), является бо­лее жесткая станина и стойка, червячно-реечный привод стола, отсутствие консоли. Все это позволяет обрабатывать крупные заготовки с большими припусками на высоких режимах реза­ния. Фрезерование осуществляется в основном торцовыми го­ловками, в том числе с твердосплавными пластинами.

На неподвижной станине 1 размещается крестовый стол 4, с возможностью перемещения по направляющим салазок 3 в про­дольном направлении и по направляющим 2 станины — в по­перечном. Шпиндельная бабка 7 с коробкой скоростей монти­руется на вертикальных направляющих стойки 9 станины 1. Главное вращательное движение шпинделю 6 сообщается от электродвигателя 8; продольное и поперечное движения подачи стола — от коробки подач 10, находящейся в станине. Управление станком происходит обычно от подвесного пульта 5.У некоторых станков шпиндельную бабку можно поворачивать в вертикальной плоскости.

Рисунок  8 - Бесконсольный вертикально-фрезерный станок: 1— станина; 2 — направляющие; 3 — салазки; 4 — крестовый стол; 5 — под­весной пульт; 6 — шпиндель; 7 — шпиндельная бабка; 8 — электродвигатель; 9 — стойка; 10 — коробка подач

Рисунок  9 - Бесконсольный вертикально-фрезерный станок

Фрезерно-центровальные станки

Фрезерно-центровальные станки предназначены для двустороннего фрезерования и зацентровки торцов деталей типа валов. Оба торца фрезеруют одновременно, а затем одновременно зацентровывают. Такая технология позволяет обеспечить параллельность торцов между собой и перпендикулярность цен­тровых отверстий к этим торцам, что очень важно при последу­ющей обработке валов.

Рисунок  9 - Фрезерно-центровальный станок:

1,5 — фрезерно-сверлильные бабки; 2 — тиски; 3 — фрезерная головка; 4 — сверлильная головка; 6 — каретка; 7 — станина; 8,9 — направляющие; 10 — шкаф электрооборудования

Продольно-фрезерные станки

Продольно-фрезерные станки предназначены для обработки одновременно набором фрез горизонтальных, вертикальных, наклонных и фасонных поверхностей корпусных и других круп­ных деталей. Инструмент — торцовые, цилиндрические и фа­сонные фрезы. Область применения — средне- и крупносерий­ное производство. Продольно-фрезерные станки обеспечивают высокую производительность за счет высоких скоростей враще­ния шпинделей, больших подач при обработке заготовок твер-лосплавным инструментом. Это обеспечивается достаточной мощностью шпиндельных бабок и большой тяговой силой сто­лов.

Станки изготовляют одностоечными (рисунок 10, а) и двухстоечными (рисунок 10, б). В одностоечных станках предусмотрена одна шпиндельная бабка 5. В двухстоечном станке предусмот­рены три или четыре шпиндельные бабки 5, из которых две монтируются на стойках 4 и перемещаются вертикально по на­правляющим стойки, а одна или две бабки, расположенные на траверсе 8, перемещаются по горизонтальным направляющим от коробки подач 9 и электродвигателя .В свою очередь травер­се сообщается вертикальное перемещение. У ряда модификаций станков шпиндельные бабки 5 могут поворачиваться в вертикальной плоскости для обработки наклонных поверхностей. Вращение шпинделей 2 в бабках 5 происходит от отдельных электродвигателей 3 через коробки скоростей. Столу 1, смонтированному на направляющих станины 7, сообщается продоль­ное перемещение с бесступенчатым регулированием величины подачи от электродвигателя 10 постоянного тока. Управление станком осуществляется от подвесного пульта 6.

В станках предусмотрены различные автоматические циклы .  работы стола: ускоренный подвод, рабочая подача, ускоренный перебег для обработки следующей заготовки, быстрый отвод и останов.

Рисунок  10 -Одностоечный (а) и двухстоечный (б) продольно-фрезерные станки с ручным управлением:

1 — стол; 2 — шпиндель; 3, 10, 11 — электродвигатели; 4 — стойки; 5 — шпиндельные бабки; 6 — подвесной пульт;  7 — станина; 8  — траверса; 9 —коробка подач

Рисунок  11 - Общий вид продольно-фрезерного станка модели 6255

Рисунок 12 - Одностоечный продольно-фрезерные станок с ручным управлением

Рисунок 13 - Двухстоечный продольно-фрезерные станок с ручным управлением

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ предназначены для обработки плоских и пространственных поверхностей заготовок сложной формы. Конструкции фрезерных станков с ЧПУ аналогичны конструкциям традиционных фрезерных станков. Отличие от последних заключается в автоматизации перемещений узлов по УП при формообразовании.

Фрезерные станки с ЧПУ различают по расположению шпинделя (горизонтальное или вертикальное), по числу коор­динатных перемещений стола или фрезерной бабки, по числу используемого инструмента (одноинструментные и многоинст-рументные) и по способу его установки в шпиндель станка (вручную или автоматически).

            Фрезерные станки оснащают прямоугольными и контурны­ми системами ЧПУ. При прямоугольном управлении (условное обозначение Ф2) стол станка совершает движение в направле­нии, параллельном одной из координатных осей, что делает невозможной обработку сложных поверхностей. Станки с пря­моугольным управлением применяют для фрезерования плос­костей, скосов, уступов, пазов, разновысоких бобышек и дру­гих аналогичных поверхностей. При контурной и комбинирован­ной системах ЧПУ траектория перемещения узлов станка более сложная. Такие станки используют для фрезерования различных кулачков, штампов, пресс-форм и других деталей с аналогичны­ми поверхностями. Число управляемых координат, как правило, равно трем, в некоторых случаях — четырем и пяти. При контур­ном управлении движение формообразования производится не менее чем по двум координатным осям одновременно.

Для обеспечения главного движения во фрезерных станках с ЧПУ используют электромеханический привод: асинхронные электродвигатели (тогда необходима коробка скоростей) и электродвигатели постоянного и переменного тока с бесступен­чатым регулированием частоты вращения их выходного вала (с последующей передачей вращения на шпиндель зубчатыми или ременными передачами). В станках нового поколения применя­ют мотор-шпиндели с бесступенчатым регулированием скорости, т.е. электрический привод.                                                   

Привод подач фрезерных станков с ЧПУ также электроме­ханический: короткие кинематические цепи передают движение от электродвигателя через шариковую винтовую передачу (ШВП)' непосредственно исполнительному органу. Во фрезерных станках с ЧПУ нового поколения применяют линейные двигатели, которые не требуют преобразования вращения в поступатель­ное перемещение с помощью ШВП.

Рисунок  14 - Вертикально-фрезерный станок с  ЧПУ

Станки с электромеханическим приводом.

На рисунке 15 представлен фрезерный станок с комбинированной системой ЧПУ, предназначенный для обработки сложных пространствен­ных поверхностей. Число одновременно управляемых коорди­нат равно трем.

На станине 1 по продольным направляющим, закрытым те­лескопическими щитками 4, перемещаются салазки 2. Стол 12 станка установлен на поперечных направляющих, которые так­же закрыты телескопическими щитками 15 от попадания струж­ки. Зона резания и инструментальный магазин 7 (на 32 инстру­мента) закрыты ограждениями 5.

Шпиндель 10 получает главное вращательное движение от электродвигателя переменного тока мощностью 15 кВт с бессту­пенчатым регулированием частоты вращения в пределах 10... 3500 мин"^-1. Между электродвигателем и шпинделем станка нет никаких механических передач — это мотор-шпиндель.

В шпиндельной бабке 8 размещена система охлаждения мас­лом мотор-шпинделя и привод вертикального перемещения шпиндельной бабки от шагового электродвигателя и ШВП. Баб­ка перемещается по вертикальным направляющим 16. Для ме­стного освещения используется галогеновая лампа 11.

УЧПУ размещено в подвесном пульте 14, на котором имеет­ся клавиатура и дисплей 13.

Продольное и поперечное движение подачи обеспечивают индивидуальные приводы от шаговых двигателей через ШВП.

Автооператор 6 с двумя руками по команде системы ЧПУ забирает необходимый режущий инструмент из магазина 7и находится в позиции ожидания до окончания очередного перехода при  обработке заготовки. По окончании цикла автооператор вынима­ет инструмент из шпинделя и вставляет  его конусную расточку оправку с другим режущим инструментом. В станке предусмот­рены кнопки 9 ручной установки и снятия инструмента.

Стружка постоянно выводится из зоны резания транспорте­ром 3

Рисунок  15 - Фрезерный станок с комбинированной системой ЧПУ:

1 — станина; 2 — салазки; 3 — транспортер стружки; 4, 15 — телескопические щитки; 5 — ограждения рабочей зоны; 6 — автооперагор; 7 — инструменютальный магазин; 8 — шпиндельная бабка; 9 — кнопки ручной установки и снятия инструмента; 10 — шпиндель; 11 — галогеновая лампа местного освещения; 12 — стол станка; 13 — дисплей; 14 — подвесной пульт; 16 — вертикальные направляющие

Контрольные вопросы

1.         В чем состоит различие узлов консольных и бесконсольных го­ризонтально-фрезерных станков?

2.        Какие виды обработки выполняются на фрезерно-центровальных станках?

3.          Расскажите о назначении продольно-фрезерных станков и приведите несколько примеров типовых деталей, обрабатываемых на них.

4.        Чем отливается кинематика фрезерного станка с ручным управлением от фрезерного станка с ЧПУ?