1 Определение технических характеристик станка

1.1 Анализ задания, обзор конструкций станков и их технологических возможностей

Данными для разработки кинематической структуры токарного станка являются :

_{- число скоростей привода z = 12;}

_{- структурная формула привода z = 1 х 3 х Zсм х 2 ;}

_{- знаменатель ряда скоростей  = 1,26;}

_{- значение чисел оборотов n1 = 50 об/мин;}

_{- число оборотов электродвигателя nэ = 1430 об/мин;}

_{- мощность электродвигателя Nэ = 4 кВт;}

_{- параметры станка :}

_{В = 320 мм;}

_{L = 850 мм.}

Фрезерные станки - это универсальные станки с многолезвийным режущим инструментом – фрезой; главное движение – вращение фрезы.

Консольно-фрезерный станок предназначен для фрезерования всевозможных деталей из стали, чугуна и цветных металлов цилиндрическими, дисковыми, фасонными, угловыми, торцовыми, концевыми и другими фрезами.

На станке можно обрабатывать горизонтальные плоскости, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса и т.д. На универсальных станках, имеющих поворотный стол, можно фрезеровать всевозможные спирали.

Технологические возможности могут быть расширены с применением длительной головки, поворотного круглого стола, накладной универсальной головки и других приспособлений.

Станок предназначен для выполнения различных фрезерных работ в условиях индивидуального и серийного производства. В крупносерийном производстве станки могут успешно использоваться для выполнения работ операционного характера.

Возможность настройки станка на различные полуавтоматические и автоматические циклы позволяет организовывать многостаночное обслуживание.

Фрезерование вертикальных поверхностей выполняется дисковыми двусторонними, концевыми и торцевыми фрезами, используя для работы горизонтально – фрезерный станок. Горизонтально - фрезерный станок характеризуется горизонтальным расположением оси шпинделя и перемещением стола с деталью в продольном, поперечном и вертикальном направлениях.

1.2 Выбор базовой модели станка и ее анализ

Базовой моделью фрезерного станка является горизонтально - фрезерный станок. Станок предназначен для горизонтального фрезерования различных изделий сравнительно небольших разме­ров цилиндрическими, дисковыми и фасонными фрезами, для вер­тикального фрезерования торцовыми, концевыми и шпоночными фрезами, а также для выполнения различных сложных инстру­ментальных работ.

Наличие горизонтального шпинделя и 'поворотной головки с вертикальным шпинделем, а также ряда дополнительных приспо­соблений (углового универсального стола, делительной головки, круглого делительного стола и др.) обеспечивает станку широкую универсальность. Его целесообразно использовать для работы в инструментальных и экспериментальных цехах при изготовлении приспособлений, штампов, пуансонов, пресс-форм, различных инструментов и т. д.

Техническая характеристика станка

Наименование	Значение
Рабочая поверхность стола, мм	200х800
Число скоростей вращения шпинделя	12
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту, об/мин	50-2240
Число скоростей подач стола	16
Пределы скоростей подач стола, мм/мин
продольных (Sпр)	22,4-1000
поперечных (Sп)	16-710
вертикальных (Sв)	8-355
Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин
продольного	2400
поперечного	1710
вертикального	855
Мощность главного электродвигателя, кВт	2,8

Рисунок 1.2- Общий вид горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г

Основные узлы станка (см. рис. 1.2) следующие:

А – станина с коробкой скоростей и шпиндельным узлом; Б –хобот с подвеской; В – дополнительная связь консоли с хоботом; Г – поворотная часть стола; Д – поперечные салазки; Е – стол; Ж – консоль с коробкой подач; З – основание станка.

Органы управления (см. рис. 1.2) следующие:

1 – рукоятка для переключения коробки скоростей; 2 – рукоятка для переключения перебора шпинделя; 3 – рукоятка ручного продольного перемещения стола; 4 – рукоятка управления продольной подачи стола; 5 – рукоятка управления поперечной подачей стола; 6 – рукоятка управления вертикального подачей; 7 – рукоятка ручного вертикального перемещения консоли; 8 – маховичок для переключения коробки подач; 10 – рукоятка переключения перебора коробки подач.

Движения в станке следующие:

Движение резания (главное движение) – вращение шпинделя с фрезой.

Движение подач – перемещение стола с обрабатываемой деталью в продольном, поперечном и вертикальном направлениях.

Вспомогательные движения – все указанные перемещения стола, выполняемые на быстром ходу.

Принцип работы следующий.

Обрабатываемая деталь устанавливают непосредственно на столе, в тисках или специальных приспособлениях. Для обработки деталей в нескольких позициях широко используется универсальная делительная головка, которая позволяет производить делительные повороты заготовки на требуемое количество равных частей. Торцовые фрезерные головки закрепляют на торце шпинделя. Настройка станка в соответствии с конфигурацией и размерами обрабатываемой детали производиться перемещением ствола , поперечных салазок и консоли .

1.3 Определение и обоснование кинематической структуры станка

На рисунке 1.3 представлена структурная схема горизонтально-фрезерного станка

Рисунок 1.3 - Структурная схема горизонтально-фрезерного станка

Для обработки поверхности деталей необходимо создать два движения формообразования:

-вращение фрезы

-перемещение заготовки в продольном, поперечном или вертикальном направлении.

Станок относится к классу Э22.

Кинематическая группа движения скорости резания (- простая, с внутренней кинематической связью в виде вращающейся кинематической пары между шпинделем фрезы 3 и станиной 4. Внешняя кинематическая связь передает движение шпинделю от электродвигателя М1:

М1 → 1 → Р1 → → 2

Движение скорости резания () – простое с замкнутой траекторией. Оно настраивается по двум параметрам: на скорость – органом настройки, на направление – реверсивным механизмом Р1 (чаще реверсивным электродвигателем).

Кинематическая группа движения продольной подачи () имеет исполнительный орган – стол 10, на котором устанавливается обрабатываемая деталь. Кинематическая группа движения продольной подачи() тоже простая с внутренней кинематической связью в виде одной поступательной кинематической пары между столом 10 и направляющими 11.

Внешняя кинематическая связь расположена между электродвигателем М2 и столом 10:

М2 → 5 → Р2 → → 6 → 8 →

Движение подачи () – движение простое, с незамкнутой траекторией и настраивается по четырем параметрам: на скорость – органом настройки, на направление – реверсивным механизмом Р2, на путь и исходное положение – упорами 12, установленными на столе.

Структура кинематических групп поперечной () и вертикальной () однотипная со структурой кинематической группы продольнойподачи().

Движения в станках фрезерной группы такие: движение резания – вращение шпинделя с фрезой; движения подачи – перемещение стола с обрабатываемой деталью в продольном, поперечном и вертикальном направлениях.

Кинематическая настройка для приведенной кинематической структуры совершается органами настройки и.

1. Формула настройки кинематической цепи главного движения .

Конечные звенья: вал электродвигателя М1 – шпиндель с инструментом.

Расчетные перемещения конечных звеньев цепи: →. Уравнение кинематического баланса:

Формула настройки:

2. Формула настройки кинематической цепи продольной подачи. Конечные звенья: вал электродвигателя М2 – стол. Расчетные перемещения конечных звеньев цепи: →.

Уравнение кинематического баланса:

где – шаг ходового винта, мм.