Фрезерные станки: их типы и технологические возможности, схемы обработки поверхностей на станках. Компоновка, особенности кинематики и устройства основных типов фрезерных станков.

Фрезерные станки предназначены для обработки наружных и внутренних плоскостей, фасонных поверхностей, уступов, пазов, прямых и винтовых канавок, шлицев валов, зубьев цилиндрических и конических колес и т. п. Различают две основные группы фрезерных станков: универсальные или общего назначения и специализированные. К первым относятся горизонтально-фрез, вертикально-фрез, широкоуниверсальные и продольно-фрезерные, ко вторым – шпоночно-фрезерные, карусельно-фрезерные, копировальные, гравировальные и т. п. Станки общего назначения делятся на консольные и бесконсольные. Наиболее распространены консольно-фрезерные станки. На этих станках стол перемещается в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Широкоуниверсальные станки в отличие от универсальных имеют дополнительный шпиндель, поворачивающийся вокруг вертикальной и горизонтальной осей, или два шпинделя: вертикальный и горизонтальный. Стол на бесконсольно-фрезерных станках движется по двум взаимно перпендикулярным направлениям в горизонтальной плоскости, а шпиндельная бабка перемещается в вертикальном направлении.

Консольный горизонтально-фрезерный станок характеризуется горизонтальным расположением шпинделя. На фундаментной плите установлена вертикальная станина, внутри которой размещена группа круговой частоты шпинделя (скорости резания) с отдельным электродвигателем и коробкой скоростей. На вертикальных направляющих станины смонтирована консоль с возможностью перемещения по этим направляющим. На горизонтальных направляющих консоли установлены поперечные салазки, поворотная плита, на направляющих которой установлен продольный стол. Поворотная плита позволяет в случае необходимости поворачивать продольный стол в горизонтальной плоскости на требуемый угол при обработке деталей. В отличие от универсальных простые станки этого типа поворотной плиты не имеют. Группа подачи стола размещена в консоли и состоит из коробки подач с отдельным электродвигателем и механизмов коммутации в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Короткие фрезерные оправки вставляют непосредственно в конусное отверстие шпинделя и закрепляют шомполом, проходящем через отверстие в шпинделе. Длинные оправки требуют дополнительной опоры. Поэтому один конец такой оправки закрепляют в шпинделе, а второй располагают в подшипнике подвески хобота. В направляющих хобота предусмотрены две съемные подвески с центром (слева) или с подшипником (справа). На хоботе могут быть закреплены также две поддержки, нижние концы которых связаны с консолью. Эти поддержки служат для увеличения жесткости консоли. Консольный вертикально-фрезерный станок отличается от рассмотренного вертикальным расположением шпинделя. Поэтому в кинематической структуре привода частоты вращения шпинделя добавлена коническая зубчатая передача, изменена конструкция шпиндельного узла и верхней части станины. На фундаментной плите установлена станина, на вертикальных направляющих которой смонтирована консоль с возможностью перемещения по этим направляющим. На горизонтальных направляющих консоли смонтированы салазки, на направляющих которых установлен продольный стол. В верхней части станины смонтирована шпиндельная головка с вертикальной осью вращения шпинделя. Кинематическая структура консольного станка включает группу скорости резания (главное движение) Ф_v (В₁) и три группы подач стола: продольной Ф_s1(П₂), поперечной Ф_s2(П₃), вертикальной Ф_s3(П₄), имеющих общую коробку подач. Кинематическая структура бесконсольного станка содержит группу скорости резания Ф_v (В₁) и три группы подач: продольной подачи крестового стола Ф_s1(П₂), поперечной подачи крестового стола Ф_s2(П₃), вертикальной подачи шпиндельной бабки Ф_s3(П₄).

На карусельно-фрезерных станках заготовки устанавливают на вращающемся столе, а припуск срезают одной или двумя фрезами.

Зубодолбежные станки: технологические возможности, схемы обработки, кинематическая структура станка, особенности компоновки и устройства, кинематическая настройка при нарезании прямозубых и косозубых колес внешнего и внутреннего зацепления.

На этих станках зуборезными долбяками и гребенками обрабатывают при профилировании обкатом цилиндрические зубчатые колеса с прямыми и винтовыми зубьями, шевронные колеса, зубчатые секторы и рейки. На них удобно нарезать блоки зубчатых колес с близким расположением зубчатых венцов. Кинематическая структура станка для обработки прямозубых цилиндрических колес содержит следующие кинематические группы: скорости резания Ф_v(П₁), движения обката Фs(В₂В₃), врезания Вр(П₄) и радиального «отскока» Вс(П₅). Движение П₁ имеет прямолинейную незамкнутую траекторию. Поэтому группа Ф_v(П₁) настраивается только на три параметра: скорость резания органом настройки i_v путь и исходную точку - изменением плеч рычагов кулисного механизма. Движение обката имеет замкнутую траекторию и настраивается на траекторию гитарой сменных зубчатых колес i_x, на скорость (круговую подачу) – органом настройки i_s, на направление - реверсом, совмещенным с органом настройки i_x. Группа врезания Вр(П₄) настраивается на скорость врезания регулируемым дросселем гидропривода станка, а на исходную точку - путевыми упорами системы управления. Модификация группы воспроизведения линии зуба позволяет обрабатывать также колеса с винтовыми зубьями. Для этого прямолинейные направляющие шпинделя заменяются на винтовые. Винтовые направляющие крепятся в расточке червячного колеса, а копирный кулак – к шпинделю. В итоге группа образования линии зуба трансформируется в слож ную двухэлементную Ф_v (П₁В₇). Внутренняя связь группы – винтовая кинематическая пара, внешняя связь – кинематическая цепь, передающая движение от электродвигателя к звену соединения связей (копирный кулак). Движение Ф_v(В₁П₇) – сложное с незамкнутой траекторией, настраивается по четырем параметрам: на траекторию - сменными винтовыми направляющими (копирами); на скорость – органом i_v; на путь и исходное положение – изменением плеч кулисного механизма. На станине смонтирован стол для нарезаемых заготовок. На вертикальных направляющих стойки установлен суппорт, несущий штоссель (шпиндель) долбяка. Кулисный привод штосселя закрыт крышкой. В стойке смонтированы коробка круговых подач, главный привод с органом настройки на скорость резания и гитара обката.

Зуборезной гребенкой нарезают цилиндрические колеса с прямыми и винтовыми зубьями. При использовании зуборезных гребенок с числом зубьев равным или большим числа нарезаемых зубьев, процесс обработки осуществляется двумя движениями: скорости резания Ф_v(П₁) и обката Ф_s(П₃В₄), воспроизводящего зубчато-реечное зацепление. Причем поступательно-возвратное движение П₁ образует линию зуба (образующую зубчатого венца), а сложное движение обката (П₃В₄) – профиль (направляющую венца). При холостом ходе в движении П₁ колесо вспомогательным движением (на схеме не показано) отводится от рейки как, и при зубодолблении долбяком, на небольшую величину, обеспечивающую устранение явления затирания. Перед обработкой зуборезную гребенку устанавливают относительно колеса на высоту нарезаемых зубьев. Нарезку зубьев осуществляют за один проход (обкат) колеса по гребенке. В этом случае нет необходимости в отдельных группах врезания и деления, что упрощает кинематическую структуру станка. При нарезании колес с винтовыми зубьями заготовке сообщают дополнительное вращение, согласованное с движением П₁. В результате движение Ф_v преобразуется в сложное двухэлементное.

При нарезании колес гребенками с числом зубьев меньшим числа нарезаемых зубьев в кинематику формообразования вводится дополнительная группа деления. Эта группа в конце цикла обработки i–го количества зубьев на ускоренной подаче движением, противоположным движению П₃, возвращает гребенку в исходное положение для последовательного повторения очередного цикла. Таким образом, в этом случае кинематика зубообработки усложняется, и, следовательно, усложняется кинематическая структура станка. Зуборезными долбяками, наряду с нарезанием цилиндрических колес, нарезают также зубчатые рейки с прямыми и косыми зубьями. При обработке прямозубых реек формообразование зубьев осуществляют движением скорости резания Ф_v(П₁), сообщаемым долбяку, и движением круговой подачи Ф_s(П₃В₄), состоящим из функционально согласованных элементарных движений П₃ нарезаемой рейки и В₄ долбяка. Долбяку при холостом ходе в движении П₁ сообщают также движение отвода на небольшую величину для устранения явления затирания. При нарезании косозубых реек простое движение Ф_v преобразуют в сложное двухэлементное, перемещающее долбяк по винтовой линии. Долбежно-реечные станки проектируют на основе зубодолбежных станков.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: